水源热泵是一种利用低品位热源供热和制冷的节能环保装置，通过输入少量的高品位能源，实现热量从低温热源向高温热源的传递。按照低位热源的种类，可以将水源热泵分为：水环式、地下水式、地下环路式。工程技术人员又积极开发了多种形式的水源热泵，包括污水源、海水源、各种地表水源等。国内的水源热泵应用较晚，但是在过去的十多年里应用发展迅速。水源热泵相关的标准和规范也已基本完善，设备的效率取得了长足的进步。
各种水源热泵特点比较：
地下水式水源热泵：应用于地下水资源丰富的地区，在各种水源热泵中能效较高，初投资合适，是目前应用较为广泛的水源热泵类型。地下水水温和所在地土壤恒温层温度接近。按现行水源热泵国标规定的名义工况，制冷运行时，地下水的进出口温差为11℃，在冬季约为8℃。受地下水开采量与、开采和回灌功耗等因素影响，地下水式水源热泵所占比例逐渐下降。
地下环路式水源热泵：地埋管侧与土壤存在传热过程。夏季时机组冷凝器的进水温度比所在地土壤恒温层温度高10℃左右；冬季时机组蒸发器的进水温度比所在地土壤恒温层温度低5℃以上。地下环路的进出口温差通常按5℃设计。这使得地下环路式水源热泵机组的能效与地下水式水源热泵机组接近，地下埋管对环境的影响相对较小，但地下换热器设计难度较大，需要预先进行岩土热物性试验，在地质条件复杂的地区应用困难。而且地下环路式热泵系统施工工程量大，初投资高，地下换热器维护困难，对材料和施工要求都很高。
在各种可用作水源热泵热源的媒介中，城市污水和海水具有总量巨大，温度波动小，夏季温度低于环境温度，冬季温度高于环境温度等特点。以京津地区为例，在整个冬季污水温度为17.1～12.4℃；夏季污水温度则在22～25℃之间。在北方的高寒地区，当室外气温低于-15℃时，污水厂的出水温度也能保持在7～8℃。而在长江流域冬季污水温度在17℃以上。冬季污水温度基本等于或高于所在地土壤恒温层的温度，亦即高于地下水温度。在沿海地区，海水以其巨大的体量和稳定的性质，是水源热泵良好的冷源或热源。如青岛夏季海水温度则稳定在20～25℃。污（海）水与地下水、地下环路闭式循环水在水质特性上有很多不同的地方，需要针对这些不同特性采取相应的措施，才能使机组长期高效稳定运行。主要需解决的防腐、防垢等问题。
在河流、湖泊等地表水资源丰富的地区，可以使用地表水作为热泵机组的冷热源。地表水源的温度、水质等性质与其所在地点相关，也与河流的径流量或湖泊的蓄水量直接相关。地表水的性质还受季节影响较大，表现为水温日波动较小，但年度波动较大。以长江重庆段测量数据为例，夏季水温比当地月平均干球温度低3～5℃，冬季水温比当地月平均干球温度高2～4℃。因为地表水的含沙量、矿化度和生物，地表水水源热泵在设计时需要充分考管路磨损和结垢问题。
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