利用水源熱泵技術(shù)來生產(chǎn)衛(wèi)生熱水和制冷，以滿足生產(chǎn)生活需要，以達(dá)節(jié)能環(huán)保目的。解決環(huán)境污染和能源危機(jī)時(shí)當(dāng)今全人類的共同課題。在發(fā)達(dá)國家中，供熱和空調(diào)的能耗可占社會(huì)總能耗的25%-30%，我國的能源消耗因能源利用方式不同、利用效率水平低及節(jié)能建筑推廣慢等因素，建筑能耗的比例則更高。
我國能源緊缺，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，國家在能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中要求，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少燃煤造成的污染，大力發(fā)展新能源、可再生能源的利用技術(shù)，其中提到要開發(fā)余熱資源利用的水源熱泵技術(shù)，以充分利用余熱資源及有效的保護(hù)環(huán)境。水源熱泵技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
1、節(jié)能：水源熱泵和風(fēng)源熱泵相比，因其工況改善和穩(wěn)定，機(jī)組效率提高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，不存結(jié)霜問題，延長(zhǎng)使用壽命，其效能比更是高達(dá)12，還具有熱回收功能，水源熱泵是解決城市建筑采暖空調(diào)最佳方案。
2、環(huán)保效益顯著：水源熱泵是利用了地表水為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng);供熱時(shí)省去了燃煤、煤氣、燃油的鍋爐房系統(tǒng)，避免了排煙、排污等污染，使環(huán)境更優(yōu)美。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
3、應(yīng)用范圍廣：可廣泛應(yīng)用于賓館、寫字樓、學(xué)校、商場(chǎng)、別墅區(qū)、住宅小區(qū)的集中供熱制冷，以及其它商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào)，并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒釀造、冷軋鍛造及室內(nèi)種植和恒溫養(yǎng)殖等行業(yè)上。
4、一機(jī)多用：利用一套設(shè)備既可供冷、又可供熱、還可以提供生活熱水。
5、自動(dòng)化程度高：水源熱泵機(jī)組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，部件較少，自動(dòng)控制程度高。
本文引用一工程實(shí)例來說明水源熱泵的節(jié)能效果。
工程概述：項(xiàng)目所在地的地下水資源非常豐富，根據(jù)此情況，本工程采用CGWP空調(diào)熱水機(jī)組。該水源熱泵機(jī)組在夏季滿足熱水的同時(shí)可免費(fèi)提供空調(diào)冷氣的使用;冬季以高效節(jié)能的全熱回收模式生產(chǎn)衛(wèi)生熱水。其系統(tǒng)控制示意圖如下圖所示。
生產(chǎn)熱水方式：采用全熱回收方式。利用水源熱泵主機(jī)全熱回收生產(chǎn)衛(wèi)生熱水的同時(shí)免費(fèi)供應(yīng)空調(diào)冷氣給空調(diào)所需的區(qū)域，不需要空調(diào)制冷時(shí)啟動(dòng)水源熱泵主機(jī)全熱回收高效生產(chǎn)衛(wèi)生熱水，以滿足衛(wèi)生熱水的需求。
空調(diào)形式為多臺(tái)壓縮機(jī)的模塊式主機(jī)，既有良好的備用性，又能根據(jù)負(fù)荷需要啟動(dòng)等量的壓縮機(jī)，科學(xué)合理運(yùn)行，降低運(yùn)行成本，系統(tǒng)需加大時(shí)可加裝空調(diào)主機(jī)。
源側(cè)水和熱水供水泵均采用變頻控制，可根據(jù)負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)，大大降低運(yùn)行成本，整個(gè)熱水系統(tǒng)屬于全自動(dòng)化控制，機(jī)房無需派人值守。
采用地下井水和游泳池水為源側(cè)進(jìn)水水源，環(huán)保、高效、節(jié)能。
夏季初始水溫設(shè)計(jì)為25℃，供水水溫設(shè)計(jì)為50℃。冬季初始水溫設(shè)計(jì)為15℃，供水水溫設(shè)計(jì)為50℃。
熱水負(fù)荷計(jì)算
每日需用熱水量為150T
夏天所需生活熱水全熱量
Q = C M △T
Q = 4.186×150×1000×(50-25)= 15697500 Kj/天= 4360KW/天
冬天所需生活熱水全熱量
Q = C M △T
Q = 4.186×150×1000×(50-15)= 21976500 Kj/天=6105KW/天
熱水主機(jī)：選貳臺(tái)CGWP090能滿足每天衛(wèi)生熱水的需求。CGWP090在源側(cè)進(jìn)水水溫為25℃，出水水溫為7℃時(shí)的制冷參數(shù)如下：制冷量：283.05KW，電功率：51.92KW。
熱水箱：選取安裝1個(gè)150T的熱水箱，當(dāng)熱水使用量超出水箱的容量時(shí)，水源熱泵主機(jī)會(huì)根據(jù)用水量自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)水并加熱生產(chǎn)衛(wèi)生熱水以滿足熱水使用需求，熱水箱放置在水源熱泵主機(jī)附近的位置。
源側(cè)水：為了節(jié)省地下水資源及節(jié)約運(yùn)行成本，源側(cè)水采用地下水和游泳池的水通過電動(dòng)三通閥和溫控器控制后交替使用。夏天當(dāng)游泳池水溫高于24度時(shí)，采用游泳池的水與主機(jī)進(jìn)行熱交換，交換后排回游泳池;當(dāng)游泳池水溫低于23℃時(shí)采用地下井水與主機(jī)進(jìn)行熱交換，交換后排回游泳池，當(dāng)游泳池水滿后再經(jīng)游泳池溢水口排至景觀循環(huán)水系或其它用途所需水。游泳池的蓄水量有1500m3，貳臺(tái)CGWP090同時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行制熱水約3小時(shí)可將整個(gè)游泳池的水溫降低1℃，如果夏天游泳池的水溫高于28℃，游泳池的水溫下降約2.5℃(不考慮能量損失)就可以將熱水燒好，游泳池水溫還會(huì)高于25℃，不會(huì)影響游泳(夏天北海市的室外泳池水溫一般在25℃以上)。這樣，夏天基本可以不用地下水僅利用游泳池的水就可以完全生產(chǎn)好熱水。冬天如果游泳池不啟用，只要游泳池水溫不低于15℃可以繼續(xù)利用游泳池的水與主機(jī)進(jìn)行熱交換，當(dāng)游泳池的水溫低于15℃時(shí)啟動(dòng)地下井水與主機(jī)進(jìn)行熱交換。
熱水供應(yīng)方式：系統(tǒng)可做到24小時(shí)隨時(shí)供應(yīng)熱水或定時(shí)供應(yīng)熱水。CGWP090在夏季邊全熱回收生產(chǎn)衛(wèi)生熱水邊制冷時(shí)的效能比為12。該機(jī)組在夏季生產(chǎn)衛(wèi)生熱水時(shí)，每小時(shí)可提供566.1KW的冷量使用。相當(dāng)于可免費(fèi)享用約3200m2左右的空調(diào)冷量。
節(jié)能效益：每天使用熱水150T，每年僅利用熱回收主機(jī)單一生產(chǎn)生衛(wèi)生熱水比用鍋爐生產(chǎn)生衛(wèi)生熱水省人民幣約100萬元，減少了排放二氧化碳約500T。
結(jié)論：應(yīng)用全熱回收節(jié)能技術(shù)，使排廢率降到最低，達(dá)到最高的空調(diào)能源利用率，順應(yīng)了國家節(jié)能減排的要求。節(jié)約能源是我國的一項(xiàng)基本國策，堅(jiān)持節(jié)約和開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位是我國節(jié)能工作的長(zhǎng)期方針。大力推進(jìn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步，大幅度提高能源利用率，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，是我們面臨的促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)向節(jié)能型轉(zhuǎn)變的一項(xiàng)重要任務(wù)。
