水源热泵工作原理及系统特点

水源热泵机组是一种通过利用地表水、地下水以及吸收太阳能和地热能等低品位热资源，并采用热泵原理，输入少量高品位电能，实现低品位热能向高位热能转移的空调装置。

通常，根据所使用的热源，应用上通常分为三种，分别是：

1. 封闭环路式：水源采用循环流动于公共管路中的水或盐水(或类似功能的液体,如乙二醇等），通常称为水环热泵
2. 地下水式：从水井、湖泊、海洋或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的盐水（或类似功能的液体）为冷（热）源，制取冷（热）风或冷（热）水的设备，又称为水源热泵；
3. 地下环路式：从地下盘管中循环流动的盐水（或类似功能的液体）为冷（热）源，制取冷（热）风或冷（热）水的设备，又称为地源热泵。

由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源，所以其具有以下8大优点：

（1）环保效益显著

水源热泵是利用了循环水或地表水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。水温在16~30℃之间通常不需要开启辅助弃热或加热设备；如果采用地下水，供热时可省去燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去冷却塔，完全是环保的空调形式。

（2）高效节能

水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-25℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为15-40℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。

据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。

系统供水温度为24℃，机组A为制冷模式，排出热量到回水中，回水温度30℃，机组B为制热模式，从水中吸收热量，使得回水温度降低到24度，当一定比例的机组同时制冷制热时，水循环温度达到平衡，建筑物内部分区域多余的热量被转移到需要热量的地方，完全无须使用辅助热源，达到理想的使用效果。

（3）运行稳定可靠

水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜、制热不稳定等难点问题。

（4）能源费用容易计算

小型的水源热泵每一台都可与用户电表连接，费用容易计算，对于写字楼、商铺、公寓等场所非常适用。而大型的中央空调系统通常是公摊计算，无论空调是否开启，一样计算费用。

（5）节约投资成本

将大型的冷水机组小型化，开发商不需要准备昂贵的专用机房，机房位置可以作为停车场；循环水管路温度是常温，无须考虑管路保温的费用；此外，通风管道也大大缩小，机组控制器也是制造商配套供应。

（6）可分期投入

开发商不需要一次性购买所有的空调设备，只需要将公共的管路系统及辅助设备配置好，后期的空调机组可视情况分期投入空调设备，缓解了开发商资金压力。

（7）同时制冷制热

系统中不同的功能区可以同时制冷或制热，大大提高了人体的舒适性，满足现代群体个性要求，如综合建筑内区发热大，通常冬季还要制冷，水源热泵系统很容易做到。常规的中央空调系统必须采用四管制的末端才可以满足要求。

（8）自动运行

水源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。

系统特性一览

下表是水源热泵系统和其它常见系统特性一览表，详细分析见《4水环热泵系统与各种系统对比》