地源热泵简介系统

地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

地源热泵分类

地源热泵按能源来源分类：

（1）地下土壤热交换器地源热泵系统

（2）地下水热泵系统

（3）地表水(湖水、河水、污水及海水)热泵系统

地源热泵应用方式

地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类，从输送冷热量的方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。
家用系统：

使用的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应，多用于小型住宅，别墅等户式空调。

商用系统：

使用的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应，多用于办公大厦和商场超市等。

集中系统：

地源热泵布置在机房内，冷气和热能集中通过风道或水路分配系统送到各房间。

分散系统：

单独使用自己的热泵机组调节室内空气温度。一般用于办公楼、学校、商用建筑等此系统可将用户使用的冷热量完全反应在用电上，便于计量，适用于目前的独立热计量要求。

混合系统：

将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统，混合系统与分散系统非常类似，只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。（南方地区，冷负荷大，热负荷低，夏季适合联合使用地源和冷却塔，冬季只使用地源。北方地区，热负荷大，冷负荷低，冬季适合联合使用地源和锅炉，夏季只使用地源。这样可减少地源的容量和尺寸，节省投资。分散系统或混合系统实质上是一种水环路热泵空调系统形式。

地源热泵系统的形式

地源热泵系统按照室外换热方式不同主要有三类形式：

1、地耦管系统该方案只需在建筑物的周边空地、道路或停车场打一些地耦管孔，室外水系统注满水后形成一个封闭的水循环，利用水的循环和地下土壤换热，将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。故该方案不需要直接抽取地下水，不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响，不会受到国家地下水资源政策的限制。

2、地下水系统项目四周假如有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用开式地表水换热方式，即直接抽取地表水，将其通过板式换热器与室内水循环进行隔离换热，可以避免对地表水的污染。此种换热方式可以节省打井的施工费用，室外工程造价较低。

3、地表水系统项目四周假如有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用抛放地耦管换热方式，即将盘管放入河水中，盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统。该方案不会影响热泵机组的正常使用；另一方面也保证了河水的水质不受到任何影响，而且可以大大降低室外换热系统的施工费用。

地下水水源热泵

地下水源热泵以地下水作为冷热“源体”，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。

用地下水源热泵机组作冷/热源时，主机采用地下水源热泵，夏季用地下水作为冷却水使热泵制冷承担室内的空调负荷，冬季用地下水作为热源使热泵制热向整个建筑物供暖，过渡季直接将地下水在风机盘管中循环进行降温。采用深井回灌技术对地下水实行保护性利用，可在建筑物周围开掘多口既能抽取又能回灌的深井，运行时为一抽两灌，每周倒换一次。这样省去了冷却塔循环水系统，即保持建筑整体美观，又不改变建筑物周围的微气候

由于地下水的温度在夏季低于环境温度10～18℃，可以大幅度降低热泵制冷的冷凝温度，同样条件下可节电三分之一以上。冬季地下水温度又明显高于环境温度，作为热源可以使热泵的cop保持在4以上。

普通风冷热泵的缺点是冬季可能结霜，而且在最冷、最热情况下机组的出力反而更小，地下水源热泵则没有这此特点，它没有结霜危险，而且由于地下水温的恒定性，其出力能维持在较恒定的水平。

二、地源热泵工作原理

作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述是：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。

地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。