水源热泵的技术六大节能特点

　　与传统的锅炉（电、燃料）供热系统相比，水源热泵具有明显的优势。锅炉供热只能将90％～95％的电能或55～80%的燃料内能转化为热量，因此水源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。概括来讲，主要有以下特点：

　　1）属可再生能源利用技术。热泵机组是利用了地球水体所储藏的能源作为冷热源，进行能量转换的供暖、空调系统，其中可以利用的水体包括地下水、地表水、工艺循环冷却水、矿井排水等。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

　　由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为8～30℃，其制冷、制热系数可达3.8～4.4。因此，近十几年来，尤其是近五年来，水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的水源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为本世纪最有效的供热和供冷空调技术。

　　2）高效节能。水源热泵机组可利用的水体温度冬季为8～30℃，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。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％的运行费用。热泵系统之所以节能，很重要的一点就是它所提供的热量中大部分是从低温侧无偿获得，如果热泵的制热系数为4，相当于有3份能量从低温侧无偿获得，而只消耗了1份电能。对于水源热泵机组来讲，换热过程是和地下水、地表水、循环水等水体来完成的，一般在10～22℃左右，基本不受外界环境的影响。

　　3）运行稳定可靠。水体的温度一年四季相对稳定，是很好的热泵热源，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。

　　与燃气和燃油锅炉系统相比，省去了储油设备和燃气管道的敷设，若是燃煤锅炉系统则可以省去锅炉房及与之配套的煤场和渣场，大大减少了机房的占地面积，节约了土地资源，产生附加经济效益，提高了建筑物的使用率。

　　4）环境效益显著。水源热泵使用电能，电能本身为一种清洁的能源。设计良好的水源热泵机组的电力消耗，与电供暖相比，相当于减少70％以上。水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质，水源热泵机组的运行没有任何污染，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

　　热泵系统在冬季供热时省去了锅炉房系统，没有燃烧过程，无燃烧设备，避免了有害烟尘和有害物质的排放，从而不存在爆炸、燃烧的隐患。热泵机组运行安全、可靠、稳定，几乎不受天气及环境温度变化的影响，符合环保理念。

　　5）一机多用，应用范围广。水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷的需求，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。

　　6）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20年以上。

　　作者：宝钢工程技术集团有限公司高级工程师 金亚飚