摘要：水源熱泵技術能夠實現從低溫處到高溫處的轉移利用，是近年來新興的能源技術，其顯著特點是可靠、經濟、節能。本文結合謀醫院病房水源熱泵應用實例，分析了水源熱泵工程實施的的概況和工程技術設計，總結了其在實施過程中系統的運行狀況，提出一些相應的改進建議。
　　關鍵字：水源熱泵；工程；運用；節能
　　隨著國家對于建筑節能的日益提倡，可再生能源將在建筑節能中的應用逐漸廣泛起來。水源熱泵是利用可再生能源中的地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉換的綠色空調技術，對建筑物進行夏季供冷、冬季供熱的系統，其顯著特點是可靠、高效、經濟、節能、環保。一般的醫院建筑，空調能耗占到了醫院總能耗的50％～70％，這造成了對能源的極大浪費和增加了醫院的經濟負擔。因此，如何合理開發地表水資源作為空調系統的可再生的資源，使之適應建成現代化的、既符合病人及醫護人員的要求又滿足醫院未來發展的醫院的要求，是擺在設計師面前的一個緊要任務。
　　1水源熱泵的原理
　　水源熱泵技術在近幾年也有了很大的發展，其節能效果為眾多研究結果和工程項目實踐所驗證[1-2]。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。地下水源熱泵系統的低位熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取的地下水。夏季，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機出來進入冷凝器，生產井與回灌井交換，將室內余熱轉移到低位熱源中，達到降溫或制冷的目的。冬季熱泵機組從生產井提供的地下水中吸熱，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機出來進入冷凝器，提高品位后，對建筑物供暖，把低位熱源中的熱量轉移到需要加濕和供熱的地方，取熱后的地下水通過回灌井回到地下。通常水源熱泵消耗1kw的能量，用戶可以得到4kw以上的熱量或冷量。
　　
　　2工程概況
　　某醫院集醫療、科研、教學于一體的大型綜合性醫院，承擔著近200萬人的預防保健任務、醫療救治和市內外醫學院校及縣內鄉鎮中心衛生院的科研教學、實習任務。該醫院院內建筑有辦公樓、門診樓、病房樓和宿舍樓四種，其中病房樓位于醫院北側，總建筑面積約為28000m2，高度約為83.5m，床位數324個，由地上13層及地下1層組成。主要為手術室、ICU、康復中心、病房及地下汽車庫。該醫院緊當地某水庫，水庫水容量常年維持在14-20萬m3左右，水深常年保持在5-7.5m，水體表面積為30000m2，根據檢測報告水庫水質偏營養化，無毒害，水體腐蝕作用不太強，水質相對較好，為采用水源熱泵空調系統提供了有力的保障。該工程里用水庫的水作為該空調系統的低位冷熱源。
　　3工程技術設計
　　3.1冷熱源系統概況
　　該冷熱源的設計既要要求整個系統的初投資和運行費用較低，又要求醫院的供冷供暖系統以及病房的給排水有一定的獨立性、穩定性和可靠性。經過多方案比選，利用到當地水庫豐富的地下水資源。既能環保節能，運行又穩定可靠、費用低，將此較為經濟可行的帶熱回收水源熱泵機組作為空調系統的主要冷熱源[3]。設計選用2臺大型水源熱泵機組，全自動綜合水處理器2臺，旋流除砂器3臺，選擇性能較優越的離心式水泵4臺。每臺機組設4組壓縮機，對其中一臺機組的兩臺壓縮機進行雙電源供電，可提供最大1112kw熱量或906kw制冷量，作為本建筑凈化空調系統過度季節冷熱源，保證手術室等凈化空調全年正常運行。其中單臺制冷量1812kw，制熱量2224kw。全院空調冷負荷平均指標：180W／m2，熱負荷為200w/m2，足以滿足要求。機組冬季供、回水溫度為50℃／45℃，夏季供、回水溫度為7℃／12℃。為了解決高等級病房樓生活熱水供應，另選擇一臺全年制熱運行的高溫型水源熱泵機組，熱水供、回水溫度為65℃／40℃，制熱量422kw，熱水在板式水一水換熱器內完成換熱后回到機組。
　　3.2空調系統
　　3.2.1空調水系統
　　空調水系統為一次泵，冷熱合用兩管制系統；大樓的空調側循環水系統由空調循環水泵、板式換熱器、水-空氣熱泵機組等組成；兩臺水源熱泵機組并聯設置，可以開1臺或2臺；系統板式換熱器設于地下1層機房內，機房地面標高低于湖水表面約20m。選用3臺空調水循環泵，兩用一備，水泵用變頻節流儀控制；為了便于系統調節，運行安全和降低工程造價，達到節能運行，空調側水系統采用閉式循環雙管制同程式變流量系統。空調循環水采用軟化水；設循環水旁流式處理器對循環水進行凈化、除垢。空調水泵采用變頻水泵，根據遠端供回水管之間的壓差進行調節，實現節能運行，降低運行費用。
　　3.2.2空調風系統
　　空調系統擬采用分散布置的水-空氣熱泵機組。機組分散設置，不需設置集中機組，調節方便、控制簡單且便于科室計量。同一系統不同房間可以同時制冷和制熱，能滿足建筑內外區及不同人員的個性化要求。住院大堂和住院藥庫等大空間采用吊頂式空調機組全空氣系統。冬季室內溫度20℃～25℃，相對濕度>40％，主機運行負荷在50％以內(一個機頭)，區域溫差控制在2℃～3℃之間。混合后的室內空氣和室外新風處理至送風狀態后經消聲靜壓箱、風管和設于吊頂上的散流器送到室內；通過頂部回風口集中回風；熱泵機組在進行冬、夏季制冷與制熱工況轉換時，必須通過管道閥門的啟閉來實現，設計時一定要考慮機組外部管路及閥門的設置并結合機房控制系統來實現操作。
　　4工程運行情況
　　本工程自2006年6月安裝、調試、投入運行至今，效果良好，沒有出現井水不能完全回灌現象及大面積的熱力失調現象，水源水系統及機房系統運行穩定。該系統節能效果顯著，健康舒適，有效控制院內交叉感染，無需再熱，避免冷熱抵消。對于手術室、ICU病房等恒溫恒濕凈化區域，夏季新風被直接降溫除濕到送風狀態，取消常規系統中將新風冷卻后再熱的冷熱抵消。避免了能源的浪費。機組設定冬季熱水供回水溫度為50℃／45℃，水源水供回水溫度為19℃／10℃，室內溫度為20—23℃。夏季冷水供回水溫度為7℃／12℃，水源水供回水溫度為19℃／34℃，室內溫度為22℃-25℃；
　　5結語
　　醫院建筑作為耗能大戶，設計時必須對空調通風系統采取合理的節能措施。我國有大量水資源可以利用，但水資源的品質和應用技術研究還不完善，因此在推廣時，必須針對不同水體和建筑特性進行充分論證，以為用戶設計一個既經濟合理又節約運行費用的空調系統。在設計時要充分考慮機房位置及機組質量荷載的問題。干盤管仍應設置冷凝水管路系統，以提高系統的運行可靠性。企業應該設置專門的風險管理研究人員，提高對風險管理的認識。同時，推行強制性工程造價風險管理標準，有利于消除風險管理的弊端[4]。另外，水源熱泵的節能效果應結合初期投資、運行費用、機組壽命等因素并進行綜合比較確定。
　　參考文獻
　　[1]沈彤，莊春龍．趙廣健．等．水源熱泵機組的節能效果及環境影響分析[J]．后期工程學院學報，2009，25(1)：73-77．
　　[2]鄭峰．水源熱泵技術在節能建筑中的應用[J]．建筑節能，2007，35(6)：10-12．
　　[3]劉拴強．劉曉華，江億．溫濕度獨立控制系統在醫院建筑中的應用．暖通空調，2009，39(4)：68-73．
　　[4]沈彤，莊春龍．趙廣健．等．水源熱泵機組的節能效果及環境影響分析．后期工程學院學報，2009，25(1)：73-77．