1、空氣源熱泵與水源熱泵比較一、概述：在我國主要利用三種熱泵技術，分別是水源熱泵，地源熱泵，以及空 氣源熱泵。熱泵即可制冷，又可制熱。制冷時，其工作原理跟一般的冷氣機沒有 區別；制熱時，利用制冷循環系統的熱端，將冷凝器排出的熱量送入室內 采暖或加熱生活用水。這時，熱泵的運行過程看起來就像是把低溫端的熱 量，源源不斷地抽送到高溫端一樣，所以形象地稱之為熱泵。如果熱泵的 冷端（蒸發器）直接置于室外的空氣之中，稱之為空氣源熱泵；如果其冷 端（蒸發器）通過管道埋植于水中，則稱之為水源熱泵。二、水源熱泵2.1 優點：2.1.1 水源熱泵技術屬可再生能源利用技術2.1.2 水源熱泵屬經濟有效的節能技術2.1.

2、3 水源熱泵環境效益顯著2.1.4 水源熱泵一機多用，應用范圍廣2.1.5 水源熱泵空調系統維護費用低2.1.6 水源熱泵高效節能。水源熱泵是目前空調系統中能效比 （ COP 值） 最高的制冷、制熱方式，理論計算可達到 7（空氣源熱泵理論值為 2-6）， 實際運行46。2.2 水源熱泵的應用限制2.2.1 利用會受到制約；2.2.2 可利用的水源條件限制， 對開式系統，地源要求必須滿足一定的溫度、 水量和清潔度；2.2.3 水層的地理結構的限制， 對于從地下抽水回灌的使用， 必須考慮到使 用地的地質的結構，保證用后尾水的回灌可以實現；2.2.4 投資的經濟性，由于受到不同地區、不同用戶及國家能

3、源政策、燃料 價格的影響，雖然總體來說，水源熱泵的運行效率較高、費用較低，但與 傳統的空調制冷取暖方式相比，在不同地區不同需求的條件下，水源熱泵 的投資經濟性會有所不同；2.3 水源熱泵目前的市場狀況： 水源熱泵目前主要應用在北方冬季寒冷的地區，而在廣闊的南方很少 見到身影。主要原因：南方主要以空氣源熱泵為主，冬天對空調制熱的依賴不如 北方明顯，主要用來洗澡，所以空氣源熱泵基本能滿足需要，并且工程相 對簡單，造價成本要低。所以這類產品有較大的局限性，所以必須要走產 品的差異化道路，來做好產品的推廣！三、污水源熱泵：3.1 簡介：污水源熱泵是水源熱泵的一種。眾所周知，水源熱泵的優點是水 的熱容量

4、大，設備傳熱性能好，所以換熱設備較緊湊；水溫的變化較室外 空氣溫度的變化要小，因而污水源熱泵的運行工況比空氣源熱泵的運行工 況要穩定。處理后的污水是一種優良的引入注目的低溫余熱源，是水 / 水熱 泵或水/ 空氣熱泵的理想低溫熱源。3.2 污水源熱泵的形式污水源熱泵形式繁多，根據熱泵是否直接從污水中取熱量，可分為直 接式和間接式兩種。所謂的間接式污水源熱泵是指熱泵低位熱源環路與污水熱量抽取環路 之間設有中間換熱器或熱泵低位熱源環路通過水 / 污水浸沒式換熱器在污 水池中直接吸取污水中的熱量。而直接式污水源是城市污水可以通過熱泵 或熱泵的蒸發器直接設置在污水池中，通過制冷劑氣化吸取污水中的熱量。3

5、.3 污水的特殊性及對污水源熱泵的影響 城市污水由生活污水和工業廢水組成，它的成分是及其復雜的。所以，污 水源熱泵經常會出現下列問題：3.3.1 污水流經管道和設備（換熱設備、水泵等）時，在換熱表面上易發生 積垢、微生物貼附生長形成生物膜、污水中油貼附在換熱面上形成油膜、 漂浮物和懸浮固體物等堵塞管道和設備的入口。其最終的結果是出現污水 的流動堵塞和由于熱阻的增加惡化傳熱過程。3.3.2 污水引起管道和設備的腐蝕問題， 尤其是污水中的硫化氫使管道和設 備腐蝕生銹。3.3.3 由于污水流動阻塞使換熱設備流動阻力不斷增大， 引起污水量的不斷 減少，同時傳熱熱阻的不斷增大又引起傳熱系數的不斷減小。基

6、于此，污 水源熱泵運行穩定性差，其供熱量隨運行時間延長而衰減。3.3.4 由于污水的流動阻塞和換熱量的衰減， 使污水源熱泵的運行管理和維 修工作量大，例如，為了改善污水源熱泵的運行特性，換熱面需要每日水 力沖洗 36 次。3.4 防堵塞與防腐蝕技術措施 防堵塞與防腐問題是污水源熱泵空調系統設計、安裝和運行中的重要的關 鍵問題。其問題解決的好與壞，是污水源熱泵空調系統成功與否的關鍵， 通常采用的技術措施歸納為：3.4.1 由于二級出水和中水水質較好， 在可能的條件下， 宜選用二級出水或 中水做污水源熱泵的熱源和熱匯。3.4.2 在設計中， 宜選用便于清污物的淋激式蒸發器和浸沒式蒸發器， 污水 /

7、 水換熱器宜采用浸沒式換熱器。經驗表明：淋激式蒸發器的布水器的出口 容易被污水中較大的顆粒堵塞，故設計中對布水器要做精心設計。3.4.3 在原生污水源熱泵系統中要采取防堵塞的技術措施，通常采用： 在污水進入換熱器之前，系統中應設有能自動工作的篩濾器，去除污水 中的浮游性物質。目前常用的篩濾器有自動篩濾器、轉動滾筒式篩濾器等。 在系統中的換熱器中設置自動清洗裝置，去除因溶解于污水中的各種污 染物而沉積在管道內壁的污垢。目前常用膠球型自動清洗裝置、剛刷型自 動清洗裝置等。 設有加熱清潔系統，用外部熱源制備熱水來加熱換熱管，去除換熱管內 壁污物，其效果十分有效。 在污水源熱泵空調系統中，易造成腐蝕的

8、設備主要是換熱設備。原生污 水源熱泵，宜選用鈦質換熱器和鋁塑傳熱管。 加強日常功能運行的維護保養工作是不可忽略的防堵塞、防腐蝕的措施四、空氣源熱泵的優點空氣源熱泵優點一：適用范圍廣，適用溫度范圍在-7 C至40C ,并且一年四季全天候使用。 可連續加熱，適合各類團體熱水工程使用，可實現無人值守，全自動運 行?？諝庠礋岜脙烖c二 ：運行成本低，節能效果突出，投資回報期短，空氣源熱泵可節省 70的能 源；與燃氣、電和電輔助加熱的太陽能熱水器相比，是燃氣熱水器的 1/3 左右、電熱水器的 1/4 左右?？諝庠礋岜脙烖c三： 環保型產品，無任何污染，無任何燃燒外排物，不會對人體造成損害，具 有良好的社會效

9、益?？諝庠礋岜脙烖c四： 方便。空氣能熱泵占地空間很小，外形與空調室外機相似 , 可直接接保溫水 箱或與供暖管網連接，適合于大中城市的高層建筑?？諝庠礋岜脙烖c五： 安全性能好，家用中央空調無任何漏電、漏氣等安全隱患。空氣源熱泵優點六： 多組組合安裝建立中央熱水系統，可把多組相同型號的熱泵機組并聯使用， 確保整組熱水器一體工作，滿足熱水用量高峰要求，為大量用熱水提供了 保證。空氣源熱泵優點七：使用壽命長、維護費用低，使用壽命長達 15 年以上， 設備性能穩定。運行安全，自動化程度高，該空氣能熱水器采用間接加熱方式，運行安全靠；自動化程度高。六、空氣源熱泵缺點：1、外觀問題。可以說，空氣源熱泵熱水器

10、目前主要的弊病之一是體積碩 大，不適應國情。2、結霜問題。區域性特征明顯，對外界環境溫度依賴過大，其正常工作環境溫度在-5 C至40C之間，故基本適用于中南部使用。3、壓縮機易燒壞。目前市面上的熱泵熱水器普遍采用循環式加熱系統，該 系統在高溫高壓工況下運行，容易使壓縮機老化、碳化，加之系統潤滑效 果不好，導致壓縮機易被燒壞。4、由于空氣能是分散能源，制熱速度慢，熱效率不是很高。七、水源熱泵同空氣源熱泵相比，有許多優點：1、全年溫度波動小。冬季溫度比空氣溫度高，夏季比空氣溫度低，因此水源熱泵的制熱、制冷系數要高于空氣源熱泵，一般可高于40%，因此可節能和節省費用 40%左右。2、冬季運行不需要除

11、霜，減少了結霜和除霜的損失。3、水源有較好的蓄能作用。八、熱泵在煤礦行業的工藝流程：1、水源熱泵的工藝流程： 以礦下生產過程中的礦井水（地熱水），作為水源熱泵系統的冬季優 質熱源，礦井水經板換換熱后的循環水，通過熱泵站房的循環水泵輸送至 熱泵機組的蒸發器側，經熱泵機組將低品位的熱提升成高品位的熱，通過 供熱循環水泵輸送到用戶端。2、空氣源熱泵的工藝流程：礦井風口處設置噴淋室，讓風從下向上吹，加熱噴淋室四周噴出水霧， 下置集水池，水泵從集水池里抽取熱水供給熱泵機組，再由熱泵機組提高 水的溫度，然后通過循環水泵供給用戶冬季采暖。3、對比分析：空氣源熱泵技術生產約50C的熱水，如按平均30C溫升，在

12、南方全年 平均耗電為 15度/噸，全年耗電在廣西與太陽能 +電加熱相差不太多；空氣 源熱泵如在賓館等能實現制冷和供熱水聯供，節能效果就比太陽能熱水器 要顯著得多（如南寧的沃頓國際大酒店），但在冬季寒冷地區，空氣源熱 泵會出現結霜（啟動不了）。水源（地熱水）熱泵生產約 50 C熱水，如按平均30 C溫升，在南方全 年平均耗電為 10 度/ 噸，與空氣源熱泵相比節能 30%以上，與太陽能 +電加 熱相比節能 30%以上；投資比空氣源熱泵高約 20%，集中供熱水投資比太陽 能+電加熱少 10%以上。此外，需要有一定的地下場地埋管。空氣源熱泵夏季效率比地源熱泵高，但是此時需熱水量少；冬季效率 低，此時

13、需熱水量大（與太陽能有相似的弱點）。因此，空氣源熱泵需要 比地源熱泵約增加 20%的配電功率。二、水源熱泵水源熱泵是目前我國應用較多的熱泵形式，它是以水 （包括江、河、湖 泊、地下水，甚至是城市污水等 ） 作為冷熱源體，在冬季利用熱泵吸收其熱 量向建筑供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放，實現對建筑物的供 冷。其工作原理大都是通過外部管道及閥門的切換來實現冬夏工況的轉換， 夏季空調供回水走蒸發器，水源水走冷凝器，冬季空調供回水走冷凝器， 水源水走蒸發器。水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉換 的空調技術。水源熱泵可分為地源熱泵和水環熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地 表水

14、（江、河、湖、海）熱泵、土壤源熱泵；利用自來水的水源熱泵習慣 上被稱為水環熱泵。水源熱泵的原理水源熱泵技術的工作原理就是：通過輸入少量高品位能源（如電能），實現低溫位熱能向高溫位轉移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源，即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達到夏季給建筑物室內制 冷的目的；而冬季，則是通過水源熱泵機組，從水源中“提取”熱能，送 到建筑物中采暖。水源熱泵的優點1、高效節能水源熱泵是目前空調系統中能效比（COP直）最高的制冷、制熱方式，理論計算可達到7,實際運行為46。水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為 1222

15、 C,水體溫度比環境空 氣溫度高,所以熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高。而夏季水體溫 度為1835 C,水體溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低， 使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,從而提高機組運行效率。水源熱泵 消耗IkW.h的電量，用戶可以得到 4.35.0kW.h的熱量或5.46.2kW.h 的冷量。與空氣源熱泵相比，其運行效率要高出 2060%,運行費用僅為 普通中央空調的 40 60。2、屬可再生能源利用技術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,進行能 量轉換的供暖空調系統。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。地表土壤和

16、水體不僅是一個巨大的太陽能 集熱器,收集了 47%的太陽輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）,而且是一個巨大的 動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對 的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所 以說,水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。3、節水省地以地表水為冷熱源,向其放出熱量或吸收熱量,不消耗水資源,不會 對其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設施,機房 面積大大小于常規空調系統,節省建筑空間,也有利于建筑的美觀。4、環保效益顯著水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃氣、然

17、油等鍋爐房系統,無燃燒 過程,避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔 的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源熱泵機組運行無任何污染,無燃燒、 無排煙,不產生廢渣、廢水、廢氣和煙塵,不會產生城市熱島效應,對環 境非常友好,是理想的綠色環保產品。5、一機多用，應用范圍廣水源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統 可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時有供熱和 供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量能源，而 且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。其 總投資額僅為傳統空調系統的 60%，并且安裝容易， 安裝工

18、作量比傳統空調 系統少，安裝工期短，更改安裝也容易。6、運行穩定可靠，維護方便水體的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動， 水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統 的高效性和經濟性；采用全電腦控制，自動程度高。由于系統簡單、機組 部件少，運行穩定，因此維護費用低，使用壽命長。7、符合國家政策，獲得政策性支持國家十分重視可再生能源開發利用工作，中華人民共和國可再生能 源法已于 2006年 1月 1日起實施；同時，在國家中長期科學和技術發 展規劃綱要中，又把大力發展和規?；瘧眯履茉春涂稍偕茉醋鳛槟?源領域的優先發展主題。從國家立法和發展戰略的高度，對可再