文 献 综 述

1.课题背景

当今社会环境污染与能源危机已成为全人类必须面对并要加以解决的重大课题，在这种背景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的供暖空调系统应运而生，而水源热泵技术正是满足这些要求的比较有代表性的低能耗新型供暖空调技术^[1]。热泵技术是一种有效利用可再生能源和低品位热能的节能型空调制冷采暖技术，可利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源高效吸取低品位热能，并将其传输给高温热源，以达到泵热的目的^[2-3]。

国外水源热泵的历史可以追溯到1912 年瑞士的一个专利。美国到目前为止已安装了40 万台, 每年以10%的速度稳步增长, 年节约能源费用达4.2亿美元, 美国的水源热泵主要采用盘管深埋技术^[4]。自80 年代以来，我国采用水源热泵空调系统的建筑也在逐年增多。目前，在深圳，上海，北京以及一些中小城市均有工程实例。特别是2008 年奥运会将在北京举行，水源热泵式中央空调已成为2008 年北京奥运会指定选用的空调型式。水源热泵在我国的推广应用前景极其广阔。

2.水源热泵的概念

”热泵”术语是借鉴”水泵”一词而来。水泵是将水从低处送到高处利用，而热泵可将低温位热能”泵送”（交换传递）到高温位进行利用。热泵的工作原理是：由电能驱动压缩机，使工质（如R22）循环运动反复发生物理相变过程，分别在蒸发器中汽化吸热，在冷凝器中液化放热，使热量不断得到交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热（或制冷）功能。以水作为热源和供热介质的热泵称为水源热泵，水源热泵的性能系数（即COP 值）高于空气源热泵，且其系统运行稳定。

水源热泵工程是一项系统工程，一般由水源系统、水源热泵机房系统和室内供热或制冷系统三部分组成^[5]。

3.水源热泵的分类

水源热泵, 按照水源在系统中能量的传递方式可分为三种类型^[6]:（1）直接利用天然水能源的水源热泵;（2）以水源为能量传递介质的水源热泵;（3）将1、2 两种形式结合的复合水源热泵；按照水源的能量来源方式可分为四种类型^[7] :（1）地下水水源热泵; （2）地热水水源热泵; （3）地表水水源热泵；（4）其他类型的水源热泵^[8]。而就其特点而言：（1）属于可再生能源利用技术；（2）运行安全可靠；（3）高效节能；（4）灵活应用；（5）节约投资

4.水源热泵系统制冷、制热工作的原理

水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵通过空气或水作为传热物质提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW 的能量，用户可以得到4kW 以上的热量或冷量。水源热泵系统是由末端（室内空气处理末端等） 系统，水源热泵系统和水源系统三部分组成^[8-14]。