【关键词】水源热泵,热泵技术,供热空调工程
【摘要】我国自建国以来。经济发展迅速，而能源的生产发展相对要滞后得多。在“九五”期间，我国的经济增长率大约在8％左右。而一次能源生产量增长率也就在4％左右。目前在我国的能源构成中，煤占70％以上，石油及天然气占25％，但能源利用率都在30％以下； 一方面，我国的能源紧缺，另一方面又存在能源利用率低，能源浪费严重，故此，建设部在九六年下发的《建筑节能技术政策》中提出：今后我国的建筑节能的任务是在保证使用功能，建筑质量和室内环境符合小康目标的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施，降低新建房屋单位建筑面积能耗，同时对既有的建筑物进行有计划的节能改造，达到提高居住热舒适性，节约能源和改善环境的目的。
1．水源热泵开发研制的背景
1.1 至20世纪70年代。世界能源结构已经经历了三次大转变，即从木柴转向煤炭。由煤炭转向石油和天然气。即而又从以油、气为主的能源系统转向蹦可再生能源为基础的持久能源系统。据资料估计，目前全世界已经探明的煤炭、石油、天然气、油页岩等石化燃料资源的总量。大约只够人娄使用100年。
我国自建国以来。经济发展迅速，而能源的生产发展相对要滞后得多。在“九五”期间，我国的经济增长率大约在8％左右。而一次能源生产量增长率也就在4％左右。目前在我国的能源构成中，煤占70％以上，石油及天然气占25％，但能源利用率都在30％以下； 一方面，我国的能源紧缺，另一方面又存在能源利用率低，能源浪费严重，故此，建设部在九六年下发的《建筑节能技术政策》中提出：今后我国的建筑节能的任务是在保证使用功能，建筑质量和室内环境符合小康目标的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施，降低新建房屋单位建筑面积能耗，同时对既有的建筑物进行有计划的节能改造，达到提高居住热舒适性，节约能源和改善环境的目的。
1 2 环境保护工作是面临我们面前刻不容缓的一项重要工作。据资料估计，全世界每年燃烧后排放到大气中的二氧化硫20108t，二氧化碳排放增长率达1.5PPM。资料表明，大气中二氧化碳增长一倍，这会使低层大气层年平均温度升高1.5～3℃。破环了自然界正常生态平衡。
在我国，仅以建筑用能为例。每年仅建筑用能采暖燃煤就要排放二氧化碳达1.9亿t。排放二氧化硫达300t，排放烟尘也在300t左右。由于我国的能源利用率近期不会有大辐度的提高，因此为了经济调整增长的需求，就必须以牺牲环境的代价来换取能源的供应保证。
1 3随着改革开放不断向纵深发展，传统的供热方式受到不同程度的冲击。由于旧的供热体制受计划经济的约束，在国家能源政策、管理体制、收费体制、供热质量、物业管理等方面尚存在些弊端，不适合目前市场经济发展的要求。制约了一些经济发展，同时也带来了一些社会问题。综上所述，由于节能、环境保护的需要及供热空调逐步走向市场化商业化货币化导致出现供热空调方式向多元化发展，打破了一花独放的局面，也就出现了诸如油炉采暖、燃气采暖、电采暖及水源热泵技术的开发研制、应用这一百花齐放的局面。
2水源热泵技术的特点
根据热力学第二定律。把高品位能量作为低品位能量使用是不等位的交换。要浪费一次能源。热泵是利用那些因温度太低而不可能被别的设备加以利用的热量的唯一系统。可用无价值的环境大气及土壤中的太阳潜能、工业废热等去替代商品能源。是一种从低温热源吸取热量，使其在较高温度下。作为可以利用的有用能源的装置。热泵技术正是开发和强化高质能源利用率的重要手段，是我们获取可再生能源，维护生态平衡环境的有效手段之一。
广义的热泵技术包括空气源热泵，土壤源热泵(地源热泵)及水源热泵。
空气源热泵是以室外空气作为热源的热泵，现已成为市场上的主导产品，但这种热泵的应用有其局限性。在我国北方寒冷地区的冬季，随着室外温度的降低，其制热功能也随之降低，有时不得不靠电加热来解决，其功效比下降，且要消耗一定的电能来解决蒸发器的除霜问题，从经济上分析不舍适。
土壤源热泵，即地源热泵是将换热盘管深埋干地下土壤中，以吸收土壤中的低温热量再经过转换而进行供热的。与空气源泵相比，地源热泵由于尘年土壤温度波动小，冬暖夏凉，其季节性能系数较为恒定。当冬季室外温度较低时它不需采用辅助电加热，也不需困除霜而耗电。但地源热泵因深埋于地下的换热管技术较为复杂，且投资较太，故目前广泛推广应用尚有困难。
水源热泵，它是将蕴藏于江、河、湖泊、深井水、地表水中的大量不可直接利用的低品位热能提出，变成可直接利用的高品位热能的装置。
水源热泵供热空调系统主要由两部分组成。即室内的水 水制冷、制热系统，室外的冷热源换热系统。室外的冷热源系统可根据所设计的建筑物的室外条件来选择室外地表水，深井水或河流，湖泊及工业余热废热等方式。
我们用于评价热泵性能优劣时，常用的是其性能系数：有的业内人士还将其称为供热系数，供冷系数或称其为“功效比”，用COP来表示。它的定义是系统输出的高温热量与所消耗的能量之比值。空气源热泵即风冷热泵其供热、供冷系数一般在2.0～3.0之间。而水源热泵，国内产品在供热时COP值可选3.5～4.0，供冷时活塞式机组为5.0～5.2。螺杆式机组可选6.0。足以可见水弹热泵的节能特点。
由于水源热泵COP比值较大。决定了建筑物供热，空调运行费用较低。据已运行的使用单位初步统计。冬季用于采暖的费用的大约在10～14元／m2，夏季用于空调的运行费用8～10元／m2。
另外，水源热泵技术能在供热空调市场上占有一席之地，尚有无污染、占地面积小、土建费用降低、一机多用、安全可靠、运行维护简便，自动化程度高，使用寿命长等特点。
3设计中有待研究与探讨的问题
3 1目前已经运行的水源热泵供热空调系统，室外冷热源大多为地表水与地下水。采取的是打井的办法。根据建筑物面积及供热、供冷负荷的不同情况，至少要打两眼井或两眼以上井，既要有取水井，又要有回灌井。在满足机组所需的水量前提下，取水井与回灌井的数量之比。取水井、回灌井在不同水位时的间距以及取水井与回灌井壁所需材料等问题都需进一步从理论和实践中解决。
3 2关于室外系统的冷热源水流量
一些资料介绍，一般要求为每kw制冷量0 04－0 06kg／s。增加一些水量是允许的，但不能超过0.066kg／s。否则提高机组效率所节省的能量将被循环水泵所消耗的能量所抵消。系统水流量较低时，对热泵机组的效率也有影响。还有可能造成机组因供冷时冷凝压力过高或供热时蒸发压力过低而产生停机，一般水流量以每kw制冷量0.054kg／s为宜。
对不同机组、不同深度的地下水水源以及不同温度的水源，是否都按此同一标准。应加科研究与探讨。
3 3地下水的开采可能带来的问题
水源热泵技术的应用，其先决和必要条件是在所建的建筑物周围需有充足的地下水或其它水源。在目前已应用的水源热泵系统中。大多采用地下水来提取热能。如何解决取水井与回灌井的水位平衡问题。以及由于回灌井的回流速度，能否给周围的建筑物、构筑物等造成安全上的、质量上的问题等都需要进一步地从理论上和实践上进行深入的研究与探讨。
3.4、能源政策的合理性
由于供热体制的改善，供热逐步向市场化多元化发展。新技木的推广，离不开政策及有关职能部门的支持、鼓励。电力部门应抓住契机。占领市场、鼓励、支持水源热泵的开发应用。根据情况制定出一套相关的优惠政策，加快水源热泵技术的开发研制及应用进度。让企业、开发商及热用户都得到实惠。
