針對溫泉溢水所具有較高余熱的特點，將其作為水源熱泵冬季低溫側的水源，與常規(guī)空調(diào)方案相比將減少初投資和運行費用，同時提出了洗浴中心浴池溢水溫度計算方法，并探討了直流式和混合式水源方法方案的參數(shù)和特點。
水源熱泵原理
熱量是從高溫傳向低溫，熱泵是把熱量從低溫傳向高溫的一種熱量提升裝置，工作時他本身消耗很少一部分電能，卻從環(huán)境介質中提取4-7倍于熱能，提升溫度進行利用，這也是熱泵節(jié)能的原因。熱泵主要有壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹節(jié)流閥組成，原理如圖所示
壓縮機：起著壓縮和輸送循環(huán)工作介質從低溫、低壓處到高溫、高壓處的作用，是熱泵機組的心臟。
蒸發(fā)器：是輸出冷量的設備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻的熱量，達到制冷的目的。
冷凝器：是輸出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機消耗功所轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走，達到制熱的目的。
膨脹節(jié)流閥：對循環(huán)工質其節(jié)流降壓作用，并帶走進入蒸發(fā)器的循環(huán)工質流量.
熱泵在制熱時，把環(huán)境介質中儲存的能量在蒸發(fā)器中加以吸收，通過工質循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進行放熱，熱泵輸出的能量為壓縮機做的功和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量，可見，采用熱泵技術可以節(jié)約大量的電能。
熱泵的種類
熱泵機組根據(jù)蒸發(fā)器、冷凝器循環(huán)工質與傳熱介質的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種形式，熱泵若按照與環(huán)境傳熱介質的不同，可分為水--水式、水--空氣式、空氣--空氣式、空氣-水式共四種，熱泵若按其低位冷熱源的性質來分，熱泵系統(tǒng)可分為空氣源熱泵和地源熱泵兩大類，地源熱泵又可分為水源熱泵和地源熱泵。根據(jù)我國目前地源熱泵國家標準《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》定義，地源熱泵系統(tǒng)指以巖石體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)和地表水源熱泵系統(tǒng)。
低位熱能的品質直接影響熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。在東北地區(qū)，由于冬季的室外空氣溫度較低，采用空氣源熱泵作為熱源是不適宜的。利用水源或土壤源作為冷熱源的熱泵，稱之為水源熱泵和地源熱泵。水源和地熱源是優(yōu)良的熱源，其熱容量大、傳熱性和穩(wěn)定性能好，一般情況下水源和地熱源泵的制冷熱效率或能力高于空氣源熱泵，但地源熱泵的應用又常受到水資源或打孔面積的限制。
水源熱泵優(yōu)勢
水源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)的空調(diào)及供熱系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)勢：
1、熱源可再生性
水源熱泵技術屬于再生能源利用技術，水源熱泵是利用了地球表層淺層地熱資源作為冷、熱源，進行能量轉換的供暖（冷）空調(diào)系統(tǒng)。它不受地域、資源等限制，量大面廣、無處不在。
2、經(jīng)濟節(jié)能性
水源熱泵屬于經(jīng)濟有效的節(jié)能技術，地埋或地表層地熱資源的溫度一年四季先對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右，另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。
3、潔凈環(huán)保性
水源熱泵環(huán)境效益顯著，水源熱泵的污染物排放與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上，如果結合其他節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯 。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝減少25%的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)實現(xiàn)整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。熱泵系統(tǒng)的運行沒有化石燃料的燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料物的場地，且不需要遠距離輸送熱量，減少了對環(huán)境第大氣污染 。
4、可一機多用
水源熱泵一機多用，應用范圍廣，水源熱泵系統(tǒng)可供暖、供冷，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換集中供熱、中央空調(diào)和熱水的三套系統(tǒng)；可是用于酒店、醫(yī)院、廠房、辦公樓、生活設施的供暖、供冷和生活熱水是的供應。
5、運行可靠性
機組的運行情況穩(wěn)定，不受天氣及環(huán)境變化的影響，即使在寒冷的冬季機組也無結霜、除霜之憂；自動化程度高，系統(tǒng)由于電腦控制，能夠更具室外氣溫和室內(nèi)氣溫自動調(diào)節(jié)，管理方便，運行可靠。水源熱泵系統(tǒng)的地下水井部分可以使用20年，地上部分可以保用30年以上，機組使用壽命長，維修費用低，主機運行壽命可以達到10萬小時。
水源熱泵應用條件
熱泵技術是一項節(jié)能環(huán)保的新技術，相比其他系統(tǒng)具有較高優(yōu)勢，在應用是需要注意以下幾方面：
1）、有適用的低位熱源：應用熱泵系統(tǒng)一個重要的原則是因地制宜，根據(jù)項目條件，采用適宜的低位熱源，如淺層地下水、淺層巖土體，海水、江河水、余熱水、污水、地熱水等，并優(yōu)先采用品質較低的低位熱源。
2）、符合國家相關政策：對于淺層地下水或地熱水，為了保證資源有序開采和避免地面沉降，國家制定政策，規(guī)范要求100%同層回灌。
3）、本工程采用水源熱泵，為了保持冷熱平衡，熱泵末端系統(tǒng)適宜采用風機盤管或吊燈式空調(diào)箱,冬季取暖、夏季供熱，以達到【zhu】佳的效果。
溫泉酒店度假中心水源熱泵方案
項目背景
項目概述：溫泉酒店度假中心為商務度假酒店 ，占地面積92860平方米 ，總建筑面積，23436平方米，其中酒店公共區(qū)12207平方米，客房區(qū)8749平方米，海上屋763平方米 。地熱溫泉水溫度約70度，擬采用水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為酒店夏季制冷和冬季供暖，熱源水采用地熱溫泉水尾水，因酒店的特殊使用功能，熱水需求量大，尾水收集起來座建筑物供暖的熱源，夏季制冷用冷卻塔，實現(xiàn)一機兩用，減少系統(tǒng)投資及后期運營費用，主機擬采用宏星水源熱泵機組。
1、氣象條件
大氣壓力：冬季1026.6Kpa，夏季1004.8Kpa.
室外平均風速：冬季3.0m/s , 夏季 2.6m/s, 冬季【zhu】多風向平均風速6m/s
室外計算干球溫度：冬季采暖-9度，冬季通風-4度，冬季空調(diào)-11度，夏季空調(diào)33.4度，夏季通風29度，夏季空調(diào)平均29.2度
室外計算濕球溫度：夏季空調(diào)26.9度
室外計算相對濕度：冬季【zhu】冷月月平均53%，夏季【zhu】熱月月平均78%
2、負荷設計：
根據(jù)設計院提供的本工程建筑冷、熱負荷：
冷負荷指標110w/m2，總冷負荷2578KW；熱負荷指標70w/m2，總熱負荷1641KW
3、機組選擇與運行方案：
1）設備選擇：根據(jù)建筑物總的冷、熱負荷及宏星水源熱泵技術手冊，主機型號和數(shù)量如下：2臺水源熱泵機組（制冷量1330KW，功率205.5KW；制熱量1528KW/臺，功率290.2KW/臺）
冷水（系統(tǒng)水）進/出水溫度12/7度，熱源水（地下水）進/出水溫度18/29度；制熱運行：熱水（系統(tǒng)水)進、出水溫度40/45度，熱源水（地下水）進、出水溫度15/7度。
夏季制冷時冷卻塔散熱，工況為32/37度，12/7度，在此工況下機組制冷量為1266KW，功率237.5KW;冬季供暖時尾水溫度為30度（甚至更高），一般的機組不能承受這么高的水溫，需要板式換熱器換熱，一次側水溫30/13.5度，二次側水溫12/20度，一次側流量80m3/h,經(jīng)計算二次側流量為165m3/h，水源熱泵主機在12/20度工況下，制取50度熱水時制熱量為1741KW,功率為338KW,設計熱負荷為1641KW，一臺熱泵主機即可滿足酒店供暖需求。
2）、機組運行方案
本方案選擇的熱泵主機均為滿液式高效節(jié)能水源熱泵空調(diào)機組，每臺熱泵機組均為兩個壓縮機，均為獨立回路系統(tǒng)，即每個壓縮機都有自己獨立的水系統(tǒng)、油系統(tǒng)制冷劑系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障不影響其他系統(tǒng)的使用，實際使用中可以根據(jù)建筑物的實際負荷更好的調(diào)節(jié)機組的使用率，進行不同檔次的加載，從而降低運行費用。本機組能夠根據(jù)室外氣候和冷熱負荷的變化自動改變機組變擋運行的級數(shù)，以達到【zhu】經(jīng)濟的運行。
本機組為全智能化自動控制，采用PLC微電腦控制系統(tǒng)，機組可設定溫度、時間，并根據(jù)設定的參數(shù)自動加載或卸載，（12.5--100%變頻運行）。同時，系統(tǒng)故障自動保護，自動報警，自動記錄，自動停機，能夠很好的保護機組，又方便故障排除。
空調(diào)配置方案：
1）、機房系統(tǒng)：
●機房系統(tǒng)設計依據(jù)美觀實用，可操作性強的特點進行設計。
●系統(tǒng)補水使用經(jīng)過全自動軟水機軟化后軟化水軟化水，系統(tǒng)采用定壓泵+軟 化水的補水方式，井水先經(jīng)過旋流除砂器除砂，再經(jīng)過電子水處理器進熱泵主機，電纜采用走電纜橋的布線方式。
● 機房內(nèi)設污水坑和排水泵，防止因檢修、調(diào)試等原因而出現(xiàn)存水的現(xiàn)象，影響電氣控制。
2）、配電： 機組電源為380V.50HZ三相四線制電源，用戶將動力線引至機房配電柜或主機配電箱內(nèi)。機房總配電量不小于700KW.
3)、機房面積：12米×10米，機房高度4米以上。
4）、設備選型：
空調(diào)主機：水源熱泵機組 2臺
機房附屬設備：空調(diào)水循環(huán)泵 流量260米3/h揚程28米 功率
30KW3臺
全自動軟水器--5I臺
空調(diào)系統(tǒng)補水箱2000×1500×20001臺
空調(diào)系統(tǒng)定壓泵 SLS40-200（I）B 流量13.8米3/h揚程34米
功率 3KW2臺
旋流除砂器 XL1251臺
電子水處理器DN125 1臺
冷卻塔 流量350米3/h2臺
冷卻水循環(huán)泵 SLS200-250（I） 流量400米3/h揚程20米
功率 30KW3臺
板式換熱器 換熱量1600kw
板換循環(huán)泵 SLS125-160B 流量166米3/h揚程21米
功率 15KW2臺
