一、什么是水/地源熱泵？
水/地源熱泵（WSHP：Water Source Heat Pumps / GSHP：Group Source Heat Pumps）是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）來制熱和制冷的高效節能空調系統。作為一種空調機組，它同樣是由壓縮機、冷凝器、蒸發器及節流裝置構成的獨立機組。其相對于空氣源熱泵，水地源熱泵是以水或添加防凍劑的水溶液作為低溫熱源的熱泵機組，目前通常有水/水熱泵，水/空氣熱泵等形式。
水源水可以是各種工業用廢水、生活用水、海水、江、河水等，甚至是各種工業余熱。
水源熱泵機組可利用的水體溫度在冬季比環境空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度高，而夏季水體溫度則比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度低。因此水源熱泵機組的能效比比普通熱泵機組的能效比明顯提高，通常水源熱泵消耗1kW.h的能量，用戶可以得到4.0kW.h以上的熱量或5.0kW.h以上的冷量。水源熱泵系統可以供冷、供暖、提供生活熱水，一機多用，一套系統可以替代原來的取暖器+空調+熱水器，通過以上，水源熱泵可以達到真正的高效、節能、低碳。
地源熱泵原理
地源熱泵則是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為地源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。
水源熱泵系統是利用逆卡諾循環原理，以水為能量的承載體，制冷時將空調排放的熱量傳導給土壤，制熱時從土壤中提取熱量供給室內的中央空調。從另一個角度說由于地能是太陽能的一種間接形式，因此地能是可再生的、綠色環保的，它區別于我們目前的任何一種能源。
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），實現低溫位能量向高溫位能量轉移。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。 
三、水/地源熱泵的系統優勢
1、高效
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，實際運行為4～6。
水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，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18～35℃，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1kW.h的電量，用戶可以得到4.0kW.h以上的熱量或5.0kW.h以上的冷量。與空氣源熱泵相 比，其運行效率要高出20～60％，運行費用僅為普通中央空調的40～60％。
2、節能
水源熱泵使用的電能本身為一種清潔的能源，設計良好的水源熱泵機組，與空氣源熱泵相比，相當于減少30%以上的電力 消耗， 與電供暖相比，相當于減少70%以上的電力消耗。所以，水源熱泵在節能的同時還減少和降低了發電時一次能源消耗過程中產生的污染物排放和溫室效應。
3、屬可再生能源利用技術
水源熱泵是利用地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源來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收和發散的相對均衡。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。
4、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。
5、環保效益顯著
水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃氣、燃油等鍋爐房系統，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。
根據美國環境保護署（EPA：US Environmental Protection Agency）評估，每安裝90kW的水/地源熱泵空調，相當于減少12輛汽車的溫室氣體排放和種植6000平方米的樹。在美國運行的水/地源熱泵系統每年可節約2000萬桶石油的消費和相當于減少美國每年6，000萬公斤CO2、500，000公斤SO2、220，000公斤NOx的溫室氣體排放。
6、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，安裝工作量比傳統空調系統少，安裝工期短，更改安裝也容易。
應用范圍廣，可廣泛的應用于賓館、辦公樓、學校、商場、別墅區、住宅小區的集中供熱制冷，以及其它商業和工業建筑空調，并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒釀造、冷軋鍛造、冷庫及室內種植和恒溫養殖等行業上。
7、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，是很好的熱泵熱源和空調冷源。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，不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題；由于系統簡單、機組部件少，運行穩定，相對來說維護費用要低得多。
8、非常耐用
系統的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下就是安裝在室內機房，避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證使用50年，地上部分可保證使用30年，是真正的壽星空調。
9、自動化程度高
水源熱泵機組由于工況穩定，所以可以設計簡單的系統；采用全電腦控制，部件較少，自動化控制程度高。
10、沒有任何污染
水源熱泵機組的運行沒有任何污染，沒有燃燒，沒有排煙，不產生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，使環境更優美?？梢越ㄔ煸诰用駞^內，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。
11、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茉搭I域的優先發展主題。從國家立法和發展戰略的高度，對可再生能源的發展應用予以強力推動。
根據國家建設部政策規定，凡采用水源熱泵空調技術的建筑物，通過向當地建委申報，可獲得政府的政策性支持，減免建筑配套費用140～200元/m2。
12、與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統相比的優勢體現在：
與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統相比，水源熱泵具明顯的優勢。鍋爐供熱只能將90%～98%的電能或70%～90%的燃料內能轉化為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量；由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%以上，其運行費用為普通中央空調的40%-60%。因此，近十幾年來，水源熱泵空調系統在北美及中、北歐等國家取得了較快的發展，尤其是近五年來，中國的水源熱泵市場也日趨活躍，使該項技術得到了相當廣泛的應用，成為一種有效的供熱和供冷空調技術。
四、水/地源熱泵的分類
A、土壤耦合埋管：
系統應用條件：
1、建筑物附近缺乏水資源或因各種因素限制，無法利用水資源。
2、建筑物附近有足夠場地敷設“地埋管”（例如：辦公樓前后場地、別墅花園，學校運動場等等）。
土壤耦合埋管根據埋管方式分：
1、垂直埋管空調系統：適用于埋管場地受一定限制的場所。 可利用地表面積較小，淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、 埋設深度影響較大。
2、水平埋管空調系統：適用于場地較充裕的場所，初投資小?？衫玫乇砻娣e較大，淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設深度影響較小。
3、樁埋管空調系統：沒有合適的室外用地時，利用建筑物的混凝土基樁埋設，即將U形管捆扎在基樁的鋼筋網架上，然后澆灌混凝土，使U形管固定在基樁內。
B、地表水（江、河、湖、海）
系統應用條件：
1、建筑項目附近有豐富的地表水（例如：江水、河水、湖水、海水、水庫水等等）。
2、水量充足，水溫適度，水質經簡單處理能達到使用要求。
根據換熱方式分：
1、開式系統：用泵將水抽送至二次換熱器或熱泵機組的蒸發器或冷凝器，換熱之后排出；海水約占自然界水總儲量的96.5%， 因此海水源熱泵可以作為地表水水源熱泵的一種主要熱源，海水中含有砂子及有機物，含鹽量也很高，會在物體表面形成沉淀物，增加生物活性以及微生物腐蝕的可能性。為此，在海水引入口應安裝機械過濾器，并通過殺菌的方法減少生物活性。為避免海水對機組蒸發器產生腐蝕，通常采用二級換熱器，換熱器采用鈦板制作。另一方面，江、河、湖泊同樣蘊藏了無限的低品味熱能。
2、閉式環路系統：在地表水水體中設置閉路換熱環路，用管道與熱泵機組蒸發器和冷凝器連接成回路，封閉在閉路環路中的液體做換熱能量載體在水泵的驅動下循環。對地表水熱泵系統的應用，地表水的流量、深度等都需滿足一定的要求，并與換熱抽水或環路盤管計算緊密結合。
C、生活污水
系統應用條件：
污水源較豐富且穩定的區域，一般為城市生活污水（例如：學校、醫院、個大型商場、新建及改建項目等等）。
污水源熱泵系統是依靠熱泵機組內部制冷劑的物態循環變化，冬季從污水中吸收熱量經熱泵機組升溫后對建筑供熱，夏季通過熱泵機組把建筑物中的熱量傳遞給污水從而實現供冷。污水替代了冷卻塔，解決了冷卻塔的噪聲、漂水等問題，具有高效節能、綠色環保、安全可靠、一機多用等突出優點。污水源熱泵系統實現了城市廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術，符合可持續發展、建設資源節約型、環境友好型社會的要求。將水源熱泵系統技術與城市污水結合，在擴大城市污水利用范圍、拓展城市污水治理效益方面具有深遠意義。
D、工業廢水
系統應用條件：
用于鋼廠、發電廠等工業廢水豐富的場合（例如：工業溫水、工業設備冷卻水、生產工藝排放的廢溫水）。
E、地下水（深井水）
系統應用條件：
建筑項目附近地下水資源豐富，并便于實施供回水工程；地方政策允許利用地下水；地下水溫適度，水質適宜，供水穩定，回灌順暢。
五、水地源熱泵系統能源解決之道
A、生活小區：
1、沒有外機，沒有噪音，沒有排放；小區環境更美觀和諧；
2、提供生活熱水，節約了熱水器的投資，夏季免費使用生活熱水，更節能；
3、采暖季節可輕易切換，與地板采暖相結合；
4、各種內機形式與裝修完美結合。
