【正文】 。水源熱泵機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，由于水源溫度低，所以可以高效地帶 128 走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由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。地下水從深井 1 中抽出進入板式熱交換器 3，與樓內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的水換熱后，再通過深井 2 排到地下。 深井回灌水源熱泵原理圖 圖中同時標出 設(shè)計 工況下各處冬季 (夏季 )的溫度。而在夏季則通過地下水作為媒介，以它作為各戶熱泵的冷卻水，同時將建筑物產(chǎn)生的熱量排入地下。同時，由于冬季地下水溫度遠比室外空氣溫度高，因 此冬季熱泵效率比空氣 水熱泵高，并且不存在結(jié)露等問題。由于地下水通過換熱器 3 換熱后排回地下，僅僅利用了地下水的冷量（熱量），而不消耗一滴水資源，地下水的整個流程都不與空氣接觸，因此也不會造成地下水資源的污染。 1948 年俄勒岡州的一位工程師 Krocker 開創(chuàng)了水源熱泵在商用建筑中的應(yīng)用。由于當(dāng)時能源價格低，這種系統(tǒng)缺乏經(jīng)濟競爭力，而未得到推廣。 中國早在 50 年代，就曾在上海、天津等地嘗試夏取冬灌的方式抽取地下水制冷，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究， 1965 年研制成功國內(nèi)第一臺水冷式熱泵空調(diào)機。其中清華大學(xué)經(jīng)過多年在多工況水源熱泵的研究已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化的成果，已建成多個示范工程。 三、水源熱泵技術(shù)在沈陽地區(qū)推廣的優(yōu)越性 水文地質(zhì)條件適宜 水源是應(yīng)用水源熱泵的前提，水源系統(tǒng)的水量、水溫、水質(zhì)和供水穩(wěn)定性是影響水源熱泵系統(tǒng)運行效果的重要因素。現(xiàn)在，地下水水位在 5060m 之間，埋深 513m。沈陽城區(qū)這種獨特的水文地質(zhì)條件，在全國是絕無僅有的，滿足水源熱泵系統(tǒng)運行時對水源 “ 水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定 ” 的要求，適合水源熱泵系統(tǒng)在沈陽大范圍的推廣。地源熱泵最大的優(yōu)勢是與常規(guī)供熱和制冷空調(diào)系統(tǒng)相比少消耗電能。 ② 改善了建筑外觀。 ③ 較低的環(huán)境影響。 ④ 占地面積少。 四、水源熱泵技術(shù)在沈陽地區(qū)應(yīng)用及存在的問題 水源熱泵技術(shù)是從 1998 年引入沈陽地區(qū)的，比較早的有東電宿舍樓、沈 陽自動化所、遼寧科技大廈、醫(yī)大二院等，供暖制冷面積大的 10 萬 m2 以上，小的只有 2020m2。 2020 年，冬季供暖 152 天，夏季制冷 100 天。全年采暖及制冷節(jié)約費用 7 萬元。但作為熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一的井群方面，回灌和成井 工藝上還存在諸多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 一是在 設(shè)計 抽、灌井間距時通常參照地源熱泵生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗值，忽略了不同地貌單元的水文地質(zhì)因素，井間距設(shè)計過大，對于高密度住宅小區(qū)或城區(qū)商用建筑應(yīng)用深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)來說，由于可利用建筑用地的面積限制，井群無法布置，嚴重影響了水源熱泵系統(tǒng)在沈陽的推廣使用。沈陽 市自動化所也因回灌井無法布開，導(dǎo)致部分建筑無 131 法利用水源熱泵供暖。 二是成井工藝落后，成井質(zhì)量不好，不僅影響井的壽命，還影響到取水和回灌效果，最終影響水源熱泵正常工作和制熱或制冷效果。這種濾管在使用一段時間以后，作為纏絲的鐵線嚴重銹蝕，管井被阻塞，導(dǎo)致回灌井的回灌系數(shù)、使用壽命都有所下降，制約了熱泵技術(shù)的推廣。在回灌時，為避免回灌井對抽水井 “ 熱貫通 ” 影響，保持抽水井水溫恒定，三口井間要保證足夠距離，通常為 100m 以上。 我公司根據(jù)沈陽地區(qū)的水文地質(zhì)條件，參考國內(nèi)外有關(guān)研究成果，通過具體工程實踐，認為抽、灌井間距縮短到 60m 是完全可行的，如國府肥牛熱泵抽灌井間距為 50m，運行情況良好，未出現(xiàn)抽灌井 “ 熱貫通 ” 現(xiàn)象。這樣同樣是在邊長為 100m 的等邊三角形區(qū)域內(nèi)，可以布設(shè)取水井 2 眼，回灌井 4 眼，能夠為 132 20200m2 的建筑面積采暖、制冷。同時，因為抽、灌井間距縮短 ，增加了單井回灌量。與硬質(zhì)塑料濾水管相比，最大的優(yōu)越性就是強度高，能夠抵擋住回灌時強大的過水沖擊力。利用這次機會，我們將進一步研究這種濾管的熱 傳導(dǎo)性能及滲透能力，并申請專利，促進這項技術(shù)在沈陽的推廣使用。在運行時，將地下水熱能經(jīng)水源熱泵機組交換熱量后排出再注入地下含水層中去，回灌儲能，以地下水作為冷熱源，冬灌夏用，夏灌冬用。其制冷、制熱系數(shù)可達 ～ ，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出 40%左右，其運行費用為普通中央空調(diào)的 50～ 60％。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或 70～ 90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此水源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量； ② 環(huán)保 133 在中國的傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)概念中，由于國家的經(jīng)濟發(fā)展狀況和政策的影響，在相當(dāng)長的時期中，北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問題。比較燃煤鍋爐 CO2 排放量與用相同燃料產(chǎn)生電驅(qū)動所排放的 CO2 量，可減少 30%50%，在環(huán)保中將發(fā)揮很大的作用。 供新隨著可持續(xù)發(fā)展和公眾環(huán)保意識的提 高，世界和中國能源利用的結(jié)構(gòu)都正在轉(zhuǎn)變，從原有的煤、石油取暖過渡到以天然氣及電等清潔能源。但是，替代能源雖然可以部分解決大氣污染的問題，可是天然氣和石油等都屬于不可再生的能源，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，必須提高能源利用效率或者尋找可以再生的能源，而水源熱泵機組就是比較理想的一種 設(shè)備 。 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，居民渴望有一個清水環(huán)繞的居住環(huán)境。而水源熱泵抽取的水可以在回灌之前創(chuàng)造一個水文景觀后，通過處理技術(shù)達到回灌水標準后再灌入地下，就很好的解決了這一問題。 水源熱泵技術(shù)的推廣需要政府從可持續(xù)發(fā)展的角度，綜合能源環(huán)保和資源的各個方面的考慮，調(diào)整水源熱泵水源使用的政策，從新確定水源如何管理， 才能促使其大規(guī)模的發(fā)展。為推動全市經(jīng)濟、社會發(fā)展貢獻自己的力量。s economy to maintain a high rate of growth, on the other hand, it must consider environmental protection and sustainable development issues. So for greater energy efficiency, requiring adjustment of energy structure. Keywords: water source heat pumps, central air conditioning, energy restructuring In the next few years, China faces a huge energy pressure. On the one hand, China39。s rapid growth rate of residential airconditioning installation. Shenyang has a residential rate of over 20% of airconditioning, home air conditioners and currently has a rapid growth rate is still very likely to be the refrigerator, color TV and after a rapid spread of home appliances. This environment is no longer just a residential heating problems, but to consider uniform heating and air conditioning needs. To this end, the use of deep well recharge water source heat pump method may be to meet this demand for residential heating, refrigeration and air conditioning mode. First, the concept of water source heat pump technology and principle Water source heat pump technology is the use of the Earth39。s surface shallow water depth of 1000 meters, such as groundwater, surface streams and lakes and oceans absorb the sun39。s considerable energy and water temperatures are generally very stable. Water source heat pump working principle is the building in the summer heat transferred to the water, because water temperature is low, so it can effectively take the heat in winter, the energy extracted from water by the heat pump principle set out by air or water as refrigerant temperature after upgrading to the buildings. The figure below shows the basic principle of water source heat pump system. Groundwater extraction from the deep into the plate heat exchanger 1, 3, and the building of the water heat exchanger circulating water system, then discharged through the deep underground 2. Residential building by circulating water system pipe work into the households of all households by water source heat pump to produce hot water (winter) or cold (in summer) into the terminal devices, to meet the heating or air conditioning requirements. Deep recharge water source heat pump schematic Design conditions while the figure marked throughout the winter (summer) temperatures. Can be seen from the figure, this approach is indirect in the winter use of groundwater as the medium, taking deep underground sand, stone and heat