水源熱泵機(jī)組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中;在冬季,則從相對恒定溫度的水源中提取能量,利用熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量,用戶可以得到4kW以上的熱量或者冷量。水源熱泵克服了空氣源熱泵冬季室外換熱器結(jié)霜的不足,而且運(yùn)行可靠性和制熱效率又高,近年來國內(nèi)應(yīng)用廣泛。
(1)水源熱泵屬可再生能源利用技術(shù)。水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng),其中可以利用的水體,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。所以說,水源熱泵利用的清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
(2)水源熱泵運(yùn)行效率高、節(jié)能。水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,比冬季室外空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。設(shè)計(jì)良好的水源熱泵機(jī)組與電采暖相比,可減少70%以上的電耗。(3)水源熱泵運(yùn)行穩(wěn)定可靠。水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,特別是地下水,其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng),是很好的熱泵的冷熱源。因此,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行可靠、穩(wěn)定,也不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。
(4)水源熱泵環(huán)境效益顯著。水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行沒有任何污染,可以建造在居民內(nèi),沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。
(5)一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣。水源熱泵系統(tǒng)可供暖、供冷,還可供生活熱水,一機(jī)多用,一套系統(tǒng)可以替代鍋爐和空調(diào)兩套裝置。特別是對于同時(shí)有供暖和供冷要求的建筑物,水源熱泵有明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源,而且減少了設(shè)備的初投資。
(6)可利用的水源問題。水源熱泵理論上可以利用一切的水資源,其實(shí)在實(shí)際工程中,不同的水資源利用的成本差異相當(dāng)大的。所以在不同地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。能否找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件,且水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。
(7)水層的地理結(jié)構(gòu)問題。對于從地下取水回灌的使用,必須考慮到所用的地質(zhì)結(jié)構(gòu),確??梢栽诮?jīng)濟(jì)合理的條件下打井找到合適的水源,同時(shí)還應(yīng)保持用水回灌得以實(shí)現(xiàn)。
(8)水源熱泵投資的經(jīng)濟(jì)性。水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)用較低,但與傳統(tǒng)的供熱供冷方式相比,在不同的需求的條件下,其投資經(jīng)濟(jì)性會有所不同。據(jù)有關(guān)資料介紹通過對水源熱泵冷熱水機(jī)組、空氣源熱泵、溴化鋰直燃機(jī)、水冷冷水機(jī)組加燃油鍋爐四種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,水源熱泵冷熱水機(jī)組初投資最小。