清华同方水地源热泵

一、 产品研发背景传统的取暖方式，主要采取燃烧煤、石油、天然气等有限矿

物质能源，而这些固有能源在开采、运输和利用过程中，对人类生存环境造成

极大污染。随着经济发展，能耗越来越大，使用有限矿物质燃料用于取暖不仅

极大的浪费着国有资源，同时也严重污染着环境。因此，保护环境和保护日益

匮乏的能源资源，越来越引起社会各界的高度重视。近几年，我国普遍地区逐

步禁止使用燃煤锅炉取暖，然有也得到了一定的控制。如用超前的环保意识认

识上述问题，21世纪利用地下能源采暖或送凉，预示着一场新的空调领域革命

。如何合理使用能源的问题是十分重要的。水是一种资源，更是一种能源，而

且是可再生的能源。地球上的水储藏着来自太阳的巨大能量。从1996年到1997

年，清华大学的科研人员就热泵技术进行了研究，制定了一套以水为热源实现

制冷及供热的方案。一个偶然的机会，孕育出一个新的产业：1998年底，北京

地矿局为解决地下水尾水问题，请求清华同方给予技术支持。在合作过程中，

思路逐渐开阔：清华同方利用水源热泵技术，于去年底研制成功了一套水源热

泵中央空调系统。于是，一个不用锅炉房、不要大烟囱，既能供冷又能供热，

比燃煤、气、油更节能的神奇故事就诞生了！江水、河水、湖水、海水、地下

水中的能量，通过清华同方水源中央空调系统的“提取”，可以为现代建筑的

冷暖提供服务。

二、 水源热泵技术介绍水源中央空调系统是由末端（室内空气处理末端等）系

统，水源中央空调主机（水源热泵）系统和水源水系统三部分组成。水源热泵

技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能

而形成的低温低位热能资源。为用户供热时，水源中央空调系统从水源中提取

低品位热能，通过电能驱动的水源中央空调主机（热泵）“泵”送到高温热源

，以满足用户供热需求。为用户供冷时，水源中央空调系统将用户室内的余热

通过水源中央空调主机（制冷）转移到水源水中，以满足用户制冷需求。

三、水源热泵产品介绍 1、 用途：水源热泵中央空调机组能适用于工矿企业、

高层建筑、会堂医院等场所，提供冷热源，并为纺织、化工、电子、国防、科

研等部门提供工艺流程所需的7~55℃之间的生活用水。 2、 特点： 清华同方

开发的水源热泵机组是针对大中型的建筑开发的可以实现模块组合的水-水热泵

机组。可以利用地下水和以及江河湖泊的水源以及地热尾水。对不同的水源，

可以通过是否加装中间换热器来构成闭式或开式系统。机组在工作时的冷热切

换，通过对水系统的管路的切换而实现，氟系统保持稳定不变。　　我公司生

产的水源热泵产品分为三个系列：活塞式水源热泵（GHP系列）、螺杆式水源热

泵（SGHP系列）和高温水源热泵(HGHP系列)。根据对制冷压缩机的研究和对市

场的预测，将高温水源热泵分为四种型号：HGHP220、HGHP330、HGHP440、

HGHP660；将活塞式和螺杆式分为4种规格：GHP300/SGHP300、500、600、1000

。其中300和500为基本模块，分别为2个压缩机独立系统和3压缩机独立系统，

GHP/SGHP600和GHP/SGHP1000为GHP/SGHP300和GHP/SGHP500组合体。结构紧凑，

占地小，节省空间，安装简便，噪音低（60Db）。 GHP/SGHP300：2台压机，2

个循环回路。 GHP/SGHP500：3台压机，3个循环回路。 GHP/SGHP600：4台压机

，4个循环回路。 GHP/SGHP1000：6台压机，6个循环回路。这样设置多个独立

循环系统，工作过程中利用分级调控，互不受影响。清华同方的水源在产品的

设计时，采用的技术路线是：选用R22做制冷剂，采用成熟的热泵技术，考虑中

国的实际国情，重点放在高出水温度和宽使用温度的实现上，选择并确定压缩

机工作点和工作范围，本着节水节能的思想，设计大温差的分段水换热器。氟

系统的设计采用分系统完全独立的模块化思想，系统部件数量少而品质精良。

控制系统充分考虑多系统的协调统一控制，并设置多种的安全保护，同时考虑

水系统的水泵控制和远程的*作。清华同方的水源热泵机组（GHP和SGHP）除了

具有传统的水源热泵的所有的特点以外，作为针对中国国情设计的系统，其值

得注意的特点有：（1）供热出水温度高　　我们提供的水源热泵在标准的工况

下，可以保证出水温度稳定在52℃，在测试和用户实际使用中，曾做过56℃的

运行实验。提供高的出水温度，可以提高效率，减小室内侧设备的选型容量，

并保证室内的热舒适性。（2）水源侧进出水温差大，节约水资源　　在机组工

作时，水源侧在冬季的进出水温差为7℃，而夏季的进出水温差为10℃。区别于

传统的5℃的温差设计，可以省水20%-50%，并相应地减少了取水（如打井和水

泵运行）的费用。该思想彦启森先生曾在1997年的《我国制冷空调业技术发展

现状及前景》中论证过。（3）系统优化简洁，部件精良可靠　　通过对系统的

优化设计和独立模块的组合，最终的机组系统相当的简单可靠，但制冷部件选

择均为行业中品质精良的品牌，保证机组可靠运行。 （4）机组容量大，适用

范围广　　机组设计的单机最小的容量为150KW的热量，可以采用开式系统或闭

式系统，可以通过打井回灌利用地下水，也可以增加中间换热器利用河水湖水

甚至海水。甚至可以利用地热的尾水。（5）能效比高冬季制热工况，能效系数

COP（供热量与输入功率的比值）约为3.7~4.6之间；夏季制冷工况，能效系数

COP（制冷量与输入功率的比值）约为3.8~7.0之间（6）运行简单、宁静　　由

于采用的智能自动控制，机组的运行相当简单，由于采用了高效的防护消声措

施，机组的运行噪音不再难以接受。（7）机组有较完备的安全保护功能，见下

表： 序号 安全保护项 保护设施 1 压缩机油压控制 “Sentronic”油压保护

器 2 压缩机过载、过热、缺相 压缩机自带电控器 3 压缩机油温过低 油加热

器 4 压缩机启动控制 分压缩机、分绕阻、自动减载启动 5 系统高低压保护

高低压保护器 6 系统防污防湿 干燥过滤器 7 水系统温度过低 防冻开关 8 水

系统缺水断水 水流开关 9 冷凝器压力过高 安全阀

四、产品性能特点 1、 环保： ? 水源中央空调系统没有冷却塔，不需要小型

锅炉，不产生像冷却塔常见的“军团菌”等污染物，也没有小型锅炉产生的大

量粉尘、有害气体等污染物。 ? 燃油（气）锅炉、燃煤锅炉供热和水源中央空

调系统相比（发电厂耗油），相同供热量情况下，水源中央空调系统（发电厂

）所产生的污染物（粉尘、CO2、CO、SO2、NO2等）少得多。 ? 清华同方生产

的水源中央空调主机通过特别的设计，其运行噪音只有60Db左右，是最为安静

的中央空调之一。 2、 节能：参照上面运行分析。 3、 省地：省去了锅炉房

，冷却塔以及与之配套的煤厂和渣场，节约了土地资源。 4、 节水：以水为源

体，吸收或向其释放热量，从而达到供暖和制冷的作用，既不消耗水资源，也

不会对其造成污染。节资：通过一套系统来实现供暖和供热，一次性投资低。

五、水源热泵技术的发展与现状水源热泵系统已经在国外一些发达国家被普遍

应用。由于建筑特性和环境条件的不同，该项技术很难生搬硬套。在国内目前

主要发展的水源热泵是以国内外几项成熟技术为基础组合而成的。关键的技术

包括高温热泵技术、深井回灌技术、减少水泵的电耗、增加土壤换热器效率等

等。清华同方水源热泵的关键的部件均为国际采购，精良的设备部件选择，保

障了机组的优异性能。而这些都在清华同方水源中央空调系统中得以体现。清

华同方人工环境有限公司里有这样一个共识：空调设备都是半成品，整个空调

系统安装、调试后才是完整意义的成品。先进可靠的设备必须与合理的系统设

计、规范的安装施工结合起来，才能发挥其优良的特性。因此，同方人环在不

断推出新型空调产品的同时，更重视产品的系统配套与实际应用。在未来的几

年中，中国面临着巨大的能源压力。一方面，中国的经济要保持较高速度的增

长，另一方面，又必须考虑环保和可持续发展问题。所以要求提高能源利用效

率，要求能源结构调整。能源利用效率提高，会鼓励各种节能设备和技术的推

广，能源结构调整的方向就是从以煤为主转为以燃气，直至以电为主。在中国

的能源消耗中，建筑耗能的比例相当高。为了适应市场要求和参加国际竞争，

我们必须加快中国品牌的水源热泵的产业化研究开发。因此最近十多年，水源

热泵空调系统在美国、加拿大、冰岛、瑞典等国家得到较快的发展。专家预测

，这项技术将成为２１世纪最有效的空调技术之一。专家认为，和煤、石油、

天然气、电力等能源相比，水作为能源具有可再生性，而且人工水源和自然水

源都可被利用，因此水源热泵空调系统有望实现可持续发展。

六、清华同方水源热泵技术的优势追溯我们的历史：九十年代的清华大学积极

开展热泵技术研究，93年清华同方台风冷热泵诞生。96年代水源热泵

诞生，98年第二代水源热泵进入实测阶段。自99年开始，清华同方水源热泵产

品进入应用阶段。2000年10月28日，清华同方水源热泵系统通过了北京市科委

组织的专家鉴定，成为国内同类技术中首项通过鉴定的水源热泵系统。

以清华同方水源热泵为核心的水源中央空调系统自推向市场以来，以其卓越的

工作效能、先进的控制手段以及精良的工艺博得社会广大用户的认同，已成为

该领域的知名品牌。承担，探索，超越，高新技术的层出不穷奠定了超常规发

展的基础，企业以每年业绩翻两番的速度稳定发展，公司在完善自身产品的同

时，引导传统空调产业向节能、环保、数字化方向拓展,它必将成为世界高

科技企业的强者。 用着省心，使着放心以客户为中心，让客户用着省心，使着

放心一直是同方人的心愿。作为全球实力之一的空调系统集成供应商

，我们提供从取水构筑物、外网到机房设计、供货、安装以及末段设计、安装

，系统调试，经济性运行分析和建议，及售后服务。同方为客户提供了优质的

硬件环境和软件环境以期限度的满足客户的需求。 优质高效的产品： A产

品本身。专业化的设计人员，本土化的设计理念，全球化的采购方式，规模化

的生产方式，保证了同方产品精湛的工艺，出众的质量。 B系统本身。机电安

装二级资质，目前年开工面积达40万平方米的作战能力，技术+管理的指导思想

，使得同方所做的系统本身就是一个过程精品。 C智能控制。依托清华大学的

技术优势，采用人性化的友好界面，使得同方的水源热泵系统使用更安全，*作

更方便。 全面的技术服务： A专业化的咨询服务。可以向客户提供与系统相关

的所有咨询服务。 B专业化的技术服务。可以向用户提供项目的设计图纸以及

配合专业的设计院进行项目的技术优化工作。 C专业化的售后服务。遍布全国

的售后服务网络，可以随时为客户提供的售后服务。 D专业化的委托管理

服务。可以为客户打理整个空调系统的运行管理工作，为客户分忧，使客户省

心。 作为国内最早研究、推广和使用水源热泵的技术先行者，我们有丰富的工

程实践经验，是目前能够选择使用地下水资源最多的厂家：在整个水源热泵系

统中，水源作为系统汲取冷、热源的载体，对其进行的研究，将成为整个水源

热泵系统应用的关键。中国幅员辽阔，水源呈现出多种形式，江水、河水、湖

水、海水、水库水、地下水、坑道水、城市污水、工业冷却水、中水、雪水等

等。建设项目在准备应用水源热泵系统之前，应进行大量的相关情况调查。同

方可以因地制宜，综合考虑项目所在地的地质条件、海拔高度、气象条件等诸

多因素，在条件允许的情况下，为客户量身打造一套水源热泵系统。 应用不同

形式水源的水源热泵系统如下： A应用城市污水源的项目：北京延庆县公安局

办公楼 B应用地下水源的项目：北京海淀区蜂鸟社区 C应用地热尾水和人工湖

水的项目：河北省黄骅财政干部培训中心 D应用坑道水的项目：辽宁锦州人防

办公楼 E应用海水的项目：天津公主号轮船 F应用山谷水和井水的混合水的项

目：北京居庸关古客栈 G应用江水的项目：杭州建德黄龙月亮湾大酒店 H应用

湖河地表水的项目：无锡江南大学图书馆常熟华通印刷有限公司昆山伯乐电子

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