水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(如地下水、江河湖海水)、城市污水中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。“热泵”这一术语是借鉴“水泵”一词而来。在自然环境中,水往低处流动,热向低温位传递。水泵将水从低处泵送到高处利用,而热泵可将低温位热能“泵送”(交换传递)到高温位提供利用。用户使用的地下水源热泵系统:把地下水供给水-水热泵机组的中央式系统。由水源系统、水源热泵设备系统和末端(菇房)空调系统三部分组成。其中,水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等。
菇房内(送冷风)制冷工况 冬天菇房内(送暖风)供暖工况
由电能驱动压缩机,使工质(制冷剂)循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热,在冷凝器中液化放热,使热量不断交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热(或制冷)功能——这就是热力学上的“卡诺”循环原理。 热泵机组就是利用“卡诺”循环原理。风冷热泵是将空气中的低品位热能转为高品位热能(我们普通家庭用的冷暖空调机就是风冷热泵的一种),但在寒冷冬季,当气温低于零下7℃时,机组效率极低,无法经济运行。而水源热泵机组却不受气温限制,既使在零下30℃的严冬照样能高效运行。这是因为它将普通风冷热泵机组所吸收的空气中热量改为吸收地下水的热量。只要在地下钻大于20米深度的水井,随时都可以提取零上11℃~14℃的地下水,这些水连续不断地按规定流量送至水源热泵机组,再由机组内的压缩机工作,迫使工质压缩、蒸发、吸收这些地下水中的热量,使其温度降低7℃,再回灌到地下,在渗流过程中吸收地下土壤中热量,温度又升至11~14℃,然后再被抽上使用,如此不断循环。机组吸收的热量再通过工质的冷凝而被释放出来,用来加热空气,并将暖风送入菇房;夏季制冷时,机组作逆“卡诺”循环,菇房内的热量转移到地下,使室内降温,达到制冷的目的。