引言：关于水/地源热泵技术已经有多项国家标准、行业标准，国家政策文件中也已明令推广，各级政府还出台了各种针对工程应用的优惠政策，予以资金扶持和奖励，这些标准和国家政策充分说明了这项技术已经趋于成熟，符合节能环保的要求。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134—2001)》规定：“具备有地面水资源（如江河湖水等），有适合水源热泵运行温度的废水等水源条件时，居住建筑采暖、空调设备宜采用水源热泵。当采用地下井水为水源时，应确保有回灌措施，确保水源不被污染，并应符合当地有关规定；具备可供地热源热泵机组埋管用的土壤面积时，宜采用埋管式地热源热泵”，但在实践选择时，涉及水源条件、报备报批程序、投资费用、运行成本、养护措施、维护费用等因素，特别是采用地下井水时，可能产生地面下沉等不可预测的后果。
笔者在推广水/地源热泵产品时，为了减少后患，现主要根据项目条件优先推广地表水水源热泵，具备投资条件和可供地热源热泵机组埋管用的土壤面积时，优先推广埋管式地源热泵。而很多项目处于城市繁华之中，可供埋管的空地几乎没有，污水管路也不方便，若能采用自来水作热源，其连接管路简单，投资费用不多（与地埋管热泵和污水源热泵投资相比），占地面积不大，而效果却可与地埋管和污水源热泵相妣美，若能得到论证采用，将是中央空调行业的一大福音。
自来水是饮用水，应用城市自来水作中央空调水源热泵热源水是个非常严肃、尖锐的课题，其安全、卫生能否得到保证？是否可行？本人觉得是个具有挑战性和值得探讨的综合课题，因此将水/地源实践、城市自来水资料及本人浅见奉献给行业同仁及自来水系统专业人士，实乃抛砖引玉，以期求得讨论、批评和指点、完善，期待该简单易行、环保节能课题最终能得到应用。
关于埋管式地源热泵的环保、节能优势已为大众所认知，因此本文与埋管式地源热泵相比较来论证自来水水源热泵的可行性。
采用自来水作热源原理说明：
表1 关于地埋管热泵系统与自来水热泵系统循环水温度对比
通过对比可见：自来水热泵制冷时循环水温最高32℃＜地埋管热泵制冷时循环水温最高40℃；自来水热泵制热时循环水温最低4℃＞地埋管热泵制冷时循环水温最低-2℃；结论：自来水热泵系统循环水温度优于地埋管热泵系统循环水温度，其作为间接换热的热源，温度适合水源热泵的运行。
1、仅是温度交换，不存在万一的风险：从原理图示中可看出，自来水与水源热泵机组循环水是通过不锈钢板式交换器仅仅是进行了温度交换，此温度在4-32℃范围内，水源热泵机组循环水是自来水，万一不锈钢板式交换器坏了，与自来水管路有了串水，串的也是自来水，对饮水安全不会产生危害，同时在补水系统增加补水流量控制装置，当超量补水时亦会报警并停机，可及时检查原因。
若水源热泵机组循环水内万一含有工质（R22或R134a或R407a），说明水源热泵机组冷媒泄漏，发生这种状况水源热泵机组会立即报警并保护停机，同时电控装置会连锁停止自来水循环水泵的运行，控制了故障的可能性。
2、安全、卫生、可靠：采用304a不锈纲板式换热器（材质优于城市自来水公司使用材质），材料及承压加工可经自来水公司技术部门设计检验把关，由于304a不锈纲材料不会被自来水中所含化学成分腐蚀，承压大、可拆装、易维护保养、可长期安全使用。
3、不会降低管内压力：关于板式换热器与自来水主管路的连接，在板式换热器入口或出口，安装所需相应流量和扬程的水泵，在保证板式换热器的水流量同时，又不会降低自来水主管路的压力。
4、管内流量可调：在设计安装时，自来水主管路安装合适的阀门以调节进入板式换热器的水流量及主管路的水流量，另采用变频加压水泵，确保进入板式换热器的水流量，水泵采用一用一备。
5、冷热平衡，对用水户不产生影响：在使用地下水源作自来水的城市，如沈阳，夏天环境温度高，而自来水水温感觉特别凉，有的家庭把自来水先放出来，摆放一段时间，当与室温差不多时，再烧开水，可以节省燃料。若采用这种中央空调，可适当提高夏季自来水水温，使用感觉较好，唯一的不足之处是冬季水温偏凉，但不影响其他任何检测数据。
6、把自来水水温控制在实用范围内：如邯郸峰峰自来水厂使用300余米深井地下水作自来水水源，其出井水温为23度，经管路输送，冬季用户水温为12度以上，夏季用户水温为22度左右。为保证自来水水温为6度以上，若冬季自来水原水温为9度，可以按9-6=3度温差计算循环水用水量；根据机组特性，夏季所需的水流量按冬季的1.5倍计，约产生4.5度温差，能保证自来水水温为28度以内，这样，自来水水温在6-28度区间，在全国平均用水水温范围内。
在使用地表水作自来水水源的城市（长江流域城市），控制自来水主管内最低水温为4度，如冬季原自来水水温为6度，我们可以按6-4=2度温差计算设计循环水用水量，夏季水流量按1.5倍计，约3度温差，能保证自来水水温为32度以内，这样，自来水温在4-32度区间。
湖南永州使用湘江水，由于取水点在10m以下，冬季最低水温为8度左右，夏季水温为25度左右，我们可以按8-6=2度温差计算循环水用水量，夏季水流量按1.5倍计，约3度温差，这样，自来水水温在6-29度区间，在全国平均用水水温范围内。
在华南地区，其自来水水温在10-32度区间，适合利用自来水作热源，但其夏季水温会达34度，自来水主管水温高过34度，对水源成分会否产生影响？是否要评估？需要进行相关研究。华南地区（环境温度5度以上区域），建议选用高效节能塔热泵或污水源热泵，高效节能塔热泵具有制冷、制热、制热水三联供功能，在环境温度5度以上区域运行时一般不需要添加防冻液，能效比与自来水作热源时差不多，但使用途径简单、具有一定的主动权。因此在华南地区（环境温度5度以上区域）可优选高效节能塔热泵；在项目具备条件时，在全国可优先选择污水源热泵。
7、自来水实用水温3-32度：关于自来水的水质及卫生要求，国家有明确的标准。对于水温则没有规定，水温是随各地区的水源情况自然而定，各地自来水公司没有人为采取措施改变自来水水温，国家标准中也没有要求对水温进行详细统计记录。本人将了解之记录数据予以归纳为3-34度，这是各自来水公司巳经运行多年的实际数据范围。
用自来水作热泵热源最值得考虑的问题是冬季制热，冬季取走了自来水中的部分热量，管路内自来水水温有1-2度的下降，但经总管路混水后，且由于管道埋深在防冻层以下，地下温度相对恒定，管路内自来水水温会略升，因此冬季只要把握好自来水的循环使用量，水温控制在3度以上即可，由于自来水流量相对稳定且又不断被用户使用消耗，因此自来水水温不会一直低下去，而是恒定的。
8、计算、设计举例说明：
项目名称：蓝山之舟 建筑面积：略
设计制热负荷： 1100kw 制冷负荷 1000kw
热源水流量：制热时110m3/h 制冷时190m3/h
经与当地自来水公司核实：自来水主管道DN600 最大流量1800m3/h 最小流量750m3/h 冬季最低水温7℃ 夏季最高水温24℃
分析：当自来水主管路流量为750m3/h，水温7℃时，制热时热源水流量110m3/h，温差5℃，即自来水循环侧为7℃进水，2℃出水，回到主管路混水后自来水水温为6.26℃，制冷时190m3/h，温差5℃，即自来水循环侧为24℃进水，29℃出水，回到主管路混水后自来水水温为25.27℃，蓝山之舟项目运行后，自来水主管内极限水温在6.26-25.27℃范围，在3-32度水温区间之内，可予应用。
以一个城市日用水150万吨计算，按冬季自来水供回水温差为2度、用户侧循环温差为5度、按每日16小时计算，1500000×2÷5÷16=37500m3/h，则可满足热源侧每小时37500吨的循环流量，可产生412500kw/h制热量，按50w/m2制热量，可供825万平方米房屋供暖。
由自来水公司选定接口位置，按照原理图示，按照流量计算管径尺寸，根据水压选取变频水泵，按理论流量乘上1.2的系数订制不锈钢板换，做出预算报价以及后续服务、收费等合约，双方核实完善后予以实施。做每一项目时，需按此顺序进行论证计算，由于自来水主管道上没有温控探头，只能根据水温测试获得水温记录，在项目实施后，按示意图安装表计，以监控和完善项目数据。
9、使用自来水做热源水的优势：由于自来水干净、无杂质，自来水板换系统不会发生阻塞，维护保养方便，与使用地下水或地表水的情况相比减少了保养费用，从环保的角度，地下水抽上来，还要同层回灌下去，涉及地下水回灌问题，常年使用还要担心可能的污染、地下水位的变化、地面沉降等问题，而采用自来水作热源，稳定且不存在回灌和污染，可以长期使用，更加环保、可靠；相比地埋管热泵，占地面积小，投资省，维护方便。
10、备用高效节能塔系统的设计（适用于零下5度以上地区）
采用自来水做冷热源，环保、节能、节支，但是用户担心自来水管路会有不定时的检修，一旦停水就会影响这种空调系统，而有的公司及星级酒店是不能没有空调的，故设计一定流量的高效节能塔以备用，在制冷制热季节遇特殊情况时可直接切换使用。
各城市自来水管网不是单向单管，而是闭式多管互通，由于自来水管路的维修需要且是单管可控的，当水厂系统检修时，仍有减压供水的保障措施，因中央空调水循环系统是自用水泵，不依赖自来水管网内的压力，只要调节自来水管路中的控制闸阀，中央空调水循环系统也是可用的，根据了解，自来水主管路断水很少，减压供水在几年中的发生概率不到1/300。应视当地自来水公司管网具体状况，决定是否做备用节能塔。
根据住房和城乡建设部消息：截至2007年底，全国城市供水综合生产能力2.8亿立方米/日，供水总量505亿立方米，自来水是巨大的可再生能源，在适合的可控范围内合理使用自来水作热源水，可以更节能、环保，是与地表水源、污水源相提并论的可再生能源，应可获政策支持。在推广时可结合城市的规划和发展，在新建管路时，政府可采用节能奖励资金先投资由自来水公司予留接口，以减少以后主管道施工的和停水的麻烦。
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