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水源热泵是一种以水为热源进行制冷／制热循环的一种热泵型整体式水空气空调装置。
地表水源热泵系统是指一种利用浅层地表水资源（海洋、河流、湖泊等）,既可供暖又可制冷的高效节能热泵系统。地表水源分别在冬季作为热泵供暖的热源,在夏季作为制冷的冷源。根据热泵机组与地表水连接方式的不同，可将地表水源热泵分为两类：即开式地表水源热泵系统和闭式地表水源热泵系统。
当建筑物的周围有大量的地表水域可以利用时（如河流、湖泊），可通过水泵和输配管路将水体的热量传递给热泵机组或将热泵机组的热量释放到地表蓄水体中，完成热泵机组制冷或制热的热交换，同时实现热泵机组在地表水源工况下高效稳定运行。
闭式地表水源热泵系统：通过放置在湖中或河流中的换热器与热泵机组连接，热泵系统通过放置于地表水中换热器内的循环介质进行冷热交换。地表水源不直接进入热泵机组换热器。
开式地表水源热泵系统：直接从地表水源抽取水源，通过初滤尘沙、集水过滤后，输送到热泵机组换热器中，进行热量交换后，再通过排水管道又将其输送回湖水表面，地表水源直接进入热泵机组换热器。
开式地表水源热泵系统如下图所示：
相较闭式系统，开式地表水源热泵系统的优缺点：
优点： 由于减少了中置换热器，增加了地表水与制冷剂之间的传热温差，因此比闭式地表水源热泵机组的换热量增大，即在相同条件下，增加了机组的制冷量或制热量。如果地表水源较深时，地表水源底部的温度比较低，夏季可以利用地表水源底部的低温水来预冷新风或空调房间的回风，充分节约能量。而来自热泵机组的温水排放到地表水源上部温度较高的区域，这样保证地表水源温度分布不发生改变，对地表水源温度影响小。
缺点：开式系统存在的最大缺点是热泵机组的结垢和清沙成本。由于开式地表水源热泵系统直接接触地表水源进行换热，即便对地表水源进行沉沙过滤处理，但机组换热器积垢较闭式系统要严重一些，同时尘沙池需要在一定时间周期内进行清沙处理。
开式地表水源热泵系统中，由于没有地表水源换热器，其系统设计相对简单，最关键的是选取合适的水流量。在夏季制冷时，由于地表水的温度总是低于空气温度，机组运行效率比较高。冷却水侧流量应根据放热负荷的大小。在冬季制热时，必须保证机组换热器出口水温在4℃以上（防止结冰），因此水侧进出口温差一般保持在3℃以内， 每千瓦热负荷的最佳流量为0.2m³/h。在气候寒冷地区，若冬季地表水温度在7℃以下时，则不适宜用开式热泵系统。
开式地表水源热泵系统的取水量计算：
夏季：
夏季机组的排热量（制冷量+输入功率）都排入水源中
Q排热量= Q制冷量 ×［（COP制冷+1）/ COP制冷］ Kw
L1=0.2387×Q排热量/ΔT取水排水温差 L/s
=0.8593×Q/ΔT m3/h
将Q总制冷=aKw、COP制冷取6、温差取5℃代入上两公式
L1=0.8593×（a×（6+1）/ 6）/5=XXm3/h
上述式中a为热泵系统主机的最大制冷输入量，L1为瞬时可能最大取水值，并不经常发生，当地表水源温度较低时，温差还可以加大，水量还可减少。
冬季：
冬季机组的吸热量（制热量-输入功率）除机组输入电功率外都从水源中吸收
热泵系统的取水泵和夏季是同一组，但取热量小于夏季排热量，故实际温差小于夏季。下公式中取温差为4度
Q吸热量= Q制热量 ×［（COP制热-1）/ COP制热］ Kw
L2=0.2387×Q吸热量/ΔT取水排水温差 L/s
=0.8593×Q/ΔT m3/h
将Q制热=bKw、COP制热取4、温差取4℃代入上两式
L2=0.8593×（b×（4-1）/4）/4=XXm3/h
上述式中b为热泵系统主机最大制冷输出量，L2为瞬时可能最大取水值，并不常常发生，当地表水源温度较高时，温差还可以加大，水量还可减少。
声明：文章部分内容参考《水源热泵系统设计》。
编辑：心日源王工。
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