地源热泵技术的主要优点
地源热泵技术的主要优点
1.高效：一般空调对着空气换热称为风冷热泵，缺点在于天气炎热
或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。地温一年四季基本恒定
在16℃左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷
或制热工况中均处于高效率点。
2.节能省费用：冬季运行时，cop约为4.2，即投入1kw电能，可得到
4kw的热能，夏季运行时，cop可达5.3，投入1kw电能，可得到5kw
的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍；并且热交换器不需要
除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源空调节能50%左右。
3.环保：供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。
4.舒适：因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁管（或
地板管、墙埋管）交换完成的，所产生的冷气和暖气（或辐射热）比
常规空调的要更柔和的多，热不易感冒。
5.节省占地面积：省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场，节
省了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。
6.安全：无燃烧设备，从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。
7.机组寿命长：热泵机组长期在良好的低温井水（16℃）下进行热交
换工作，可大大延长机组寿命。
8.一机多用：地源热泵系统可供暖，空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
9.可再生：土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位
热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建
筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。
10.可分区控制：中央空调享受的档次，又可达到单体空调局部控制的效果，不存在“大马拉小车”。
东营市地源热泵应用情况调研报告 能源是支撑经济社会发展的重要物质基础，随着东营市经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，特别是黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区开发建设上升为国家战略后，东营市作为黄河三角洲的中心城市，城市开发建设步伐将进一步加快，城市规模将迅速膨胀，能源需求将会大大增加，能源供需矛盾日益突出，资源环境压力将进一步加大，在这种情况下，采用清洁的可再生能源成了最好的选择。地源热泵技术是利用土壤、地下水或地表水等浅层地能为低温热源进行供热制冷的新型能源利用技术，与使用煤、气、油等常规化石能源供热制冷方式相比，具有清洁、高效、节能的特点。 一、地源热泵系统的技术特点 地源热泵是一种利用含有大量能源的土壤（地下水）作为吸热或排热的热交换器，冬季从土壤中吸热，夏季向土壤中排热，全年基本实现能量平衡的技术。地源热泵技术具有冬夏两用、节能高效、节省空间、易于管理、运行费用低等优点，是国家在“十五”及“十一五”发展计划中明确要求推广的应用技术之一，也是建设部在建筑行业重点推广的可再生能源利用技术之一。 地源热泵技术的优点主要体现在以下几个方面： 1、高效节能。地源热泵比传统空调系统运行效率要高约30-50％；全年的运行费用要比热网集中供热或燃油燃气供热系统降低20-60％。其中满液式地源热泵机组的能效比高达1:6，比空气源热泵(家用立柜空调)的1:3高出一倍多。 2、绿色环保。地源热泵系统省去锅炉和锅炉房，全年仅采用电力这种清洁能源，彻底解决了锅炉造成的大气污染问题。由于提高了能源的利用效率，大大减少了由于建筑供热空调产生CO2的排放量。同时避免了地下水源热泵系统可能造成的对地下水的浪费和污染。它是一种清洁的可再生能源，具有极大的环境效益。 3、一机多用。地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。机组紧凑，节省建筑空间。 4、美化建筑。系统不需锅炉和冷却塔，也不需家用空调的窗机，令建筑和
地源热泵工作原理图讲解 地源热泵工作原理图讲解 今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，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：“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。所以地源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，这就是地源热泵节能的原理。 地源热泵原理图 地源热泵工作原理 地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。
冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图 冬季地源热泵工作原理 冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器，从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端，由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器，从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。 夏天热泵中制冷剂逆向流动，与用户换热的冷凝器变为蒸发器从集水器中的低温水（7 -12 ℃）提取热能，与地下循环液换热的蒸发器变为冷凝器向地下循环液排放热量，循环液中热量再向地下低温区排放，如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。 地源热泵工作原理通过使用大自然中大量可重复利用的能源，很容易实现100%的可利用的热能，这样不断可以节能降耗还能环保健康。地源热泵是一项高技术工程，不仅对场地有限制，安装成本也很高，这是地源热泵还未能大面积推广的重要原因。在家庭领域，一般只有别墅用户选择地源热泵，从舒适100地源热泵工程来看，有条件的别墅用户对地源热泵持有相当乐观的态度，地源热泵更多是一种长远投资，虽然初期成本很高，但随着时间的推移，它的优势就会显露无疑。
浅谈地源热泵的现状及发展前景 【摘要】地源热泵系统由于采用的是可再生的地热能，因此被称之为：一项以节能和环保为特征的2l世纪的技术。 【关键词】地源热泵;地热储能;节能 0.引言 上个世纪70年代以来，随着能源和环境问题逐渐变得严重，在各个方面节能也被更多的考虑，以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来，随着能源和环境问题的日益突出，地源热泵的研究和应用发展迅速。 1.地源热泵的发展历史及我国能源状况 地源热泵系统起始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10％的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19％以上，其中在新建筑里面占30％。 我国已探明的能源总体储量，煤炭储量约占世界储量的11％，原油占2.4％，天然气仅占1.2％，我国人口约占世界人口的20％。人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中其余六国的的储量比都在200年以上，只有我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年，并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57％和45％。 面对如此严峻的能源形势，国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重，因此，地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔的发展前景。 2.地源热泵的工作原理 地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物 制冷。是一种有效地利用能源的方式。
1、地源热泵的优缺点：节能 地源热泵主要是与地下土壤进行热交换，而不是与室外空气进行热交换。在夏季，在为室内提供冷气的同时，其废热不再是排入空气中，而是储存于地下，以此提高冬季供暖的效率；在冬季，室内供暖的大部分能量来自于地下，利用地下土壤的温度来为室内提供免费的热能。一般来讲，冬季每千瓦的电力能为室内带来4—5千瓦热量，而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。因此地源热泵更多地是在室内和地下“转移”能量，而不是“创造”热量。由于地源热泵是在土壤和室内空气之间工作，二者的温差较室内外空气温差要小很多所以它的工作效率非常的高。是目前国际上最先进的中央空调系统。 2、地源热泵的优缺点：运行可靠 采用地源热泵进行热交换的方式，已经是非常成熟的施工工艺，只要按相关标准施工，其稳定性已经得到广泛认可。且由于其不受外界气候的影响，地源热泵是目前所有空调系统中运行最为可靠的。 3、地源热泵的优缺点：不需要地热资源 地源热泵(Ground Source Heat Pump)有时也被称为地热热泵(Geothermal Heat Pump)但实际上，它完全不需要当地具有地热资源，它利用的只是地下介质如土壤、岩石和水的蓄热能力。 4、地源热泵的优缺点：不适合装地源热泵的情况 答：相比之下，在下列情形中，地源热泵的优势不是十分明显：（1）楼层高、档次较低的住宅，此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本，影响房产商的利润，用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。（2）地质情况不好，如遇岩层、空洞等特殊土壤结构等，或外部场地十分狭小，造成钻井距离不足甚至是无法完成钻孔布局的情况下，就不宜安装地源热泵。 5、地源热泵的优缺点：使用年限 地源热泵系统非常的可靠耐用。一般室外地埋换热部分寿命为50年，热泵机组
地源热泵工作原理图讲解-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
地源热泵工作原理图讲解 地源热泵工作原理图讲解 今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，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：“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。所以地源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，这就是地源热泵节能的原理。 地源热泵原理图 地源热泵工作原理
地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图 冬季地源热泵工作原理 冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨胀阀节流降压
国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题，早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小，主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代，美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统，并利用它来实现采暖，但由于采用的是直接式系统，很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了，地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初，在能源危机的促使下，人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围，加之欧洲板式换热器的引进，闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时，人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部（DOE）的支 持下，美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry，ORNL)和布鲁克海文（Brookhaven National Laboratory，BNL）等国家实验室和俄克拉荷马州立大学（Oklahoma StateUniversity，OSU）等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题，地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此，美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统，根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管，此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术，美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪，美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势，目前地源热泵在美国50 个州都有应用，2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有：1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大；由于初期投资涉及到大量的地下施工，北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%，目前每米环路的费用大约是11.5～55.8美元，平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中，主要还是以公立学校，尤其是中小学为主，其次是联邦的公用设施，包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者；2.各种地方法规对地源热泵使用的限制；3.承包商施工不规范；4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。 为促进地源热泵的发展，美国地方政府也相继出台了很多激励措施，如表 1所示：
地源热泵 地源热泵的利用是国土资源部大力推广的一种新型环保、节能技术,具有再生、清洁、安全、高效的特点。 地源热泵系统的利用分地埋管地热源系统、地下水地热源系统和地表水地热源系统。 量转移到建筑物内 , 一个年度形成一个冷热循环 . 是最具有发展前景的一种形式。但对于该项技术的使用,受限制较多(需要当地土地资源部门对当地土地资源的评估、批准 ,而且其初步的投资较高。 2. 地表水地热源系统,即污水源热源系统。城市污水来源广泛,汇流面积大,污水原水流量具有小时变化规律明确、日流量相对稳定、随着城市规模的扩大而呈逐年递增的趋势。利用污水热泵空调系统不仅可以使污水资源化,更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径。城市污水有三种形式:原生污水、二级再生水和中水。原生污水是指未经过任何物理手段处理的污水。运用原生污水源热泵空调系统相比于二级再生水和中水热泵空调系统的初投资及运行费用低。城市污水温度变化幅度较小,与环境温度相比,表现为冬暖夏凉,污水温度在冬季通常为13℃ ~17℃,在夏季为 22℃ ~25℃与河水及空气相比较,城市污水在温度在冬季最高、夏季最低,全年波动最小。污水的温度在城市可以利用的热能中是最多的。而且在能量消费密度越高的城市中其蕴藏的热量也越大。虽然污水的热赋存量很大,却不适用于产生动力,仅适用于 50℃一下的低温用户。
由于城市污水具有比较稳定的流量和适宜的温度, 污水源热泵系统能够高效稳定、安全可靠的运行, 可使夏季室温保持在 21℃ ~26℃, 冬季可达 18℃ ~24℃ . 城市污水热源泵,容易安装。一套设备可以实现夏季供冷、冬季供热,设备利用率高,总投资额为传统空调的 60%。 该技术已在北京、秦皇岛、哈尔滨等地开始运用。 下面是污水热源泵系统原理图: 但该项技术对于污水的需求量非常大,受水资源的限制。 3. 地下水热源系统(水源热泵常常被人们赞誉为“绿色空调” 。水源热泵就是以地下水作为冷热 " 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。传统的暖通空调系统需要很多辅助系统或设备来完成一个完整的暖通空调功能,如冷却塔。而水源热泵系统只是通过与地下水的热交换来完成制冷或制热的效果。只应用一个硬件系统, 通过在不同季节进行冷凝器和蒸发器的转换,就可以完成制冷与制热功能的转换。该向技术已在我市部分楼盘开始使用。
水源热泵与地源热泵优缺点的比较 一、水源热泵深井技术介绍 1、水源热泵原理 地下水是一个巨大的天然资源，其热惰性极大，全年的温度波动很小，一般说来，埋藏于地表20M以下的浅表层地下水可常年维持在该地区年平均温度左右，是理想的天然冷热源。水源热泵系统正是利用地下水的特性而工作的一种新型节能空调。在水源热泵的水井系统中，水源热泵一般成井深度为50米到300米，因为此部分地下水主要由地表水补给，且不适宜饮用，故用于水源热泵中央空调是极佳选择水源中央空调系统的是由末端（室内空气处理末端等）系统，水源中央空调主机（又称为水源热泵）系统和水源水系统三部分组成。 为用户供热时，水源中央空调系统从水源中中提取低品位热能，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）转移到水源中，以满足用户制冷需求。 1.1系统原理图：制热工况为例（制冷工况可通过阀门切换来实现，即使水源水进冷凝器，蒸发器的冷冻循环水接用户系统），系统原理见下图：
分类：水源热泵根据对水源的利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。 闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或海水换热来实现能量转移。 开式系统也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群回地下。． 水源热泵原理图：
深井回灌开式环路
地下水平式封闭环路 2.水源热泵优点 2.1高效节能 水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式，。4~6，实际运行为7理论计算可达到． 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18~35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温
辛集市阳光壹号翡翠园住宅小区 建筑能耗监测 审查：XXX 校对：XXX 设计：XXX 2011年06月09日
1.设计依据 1.1《过程检测及控制流程图图形符号和文字代号》GB2625－81 1.2《民用建筑电气设计规范》JGJ16 －2008 1.3《财政部、建设部关于加强可再生能源建筑应用示范管理的通知》（财建[2007]38号） 1.4《关于加快开展可再生能源建筑应用示范项目验收评估工作的通知》（财办建[2009]116号） 2.概述 地源热泵技术是一种利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源的高效节能、零污染、低运行成本的既可供暖又可制冷并能提供生活热水的新型热泵技术。热泵是一种从低温热源汲取能量，使其转换成有用热能的装置。 系统由水循环系统、热交换器、地源热泵机组和控制系统组成。冬季代替锅炉从土壤中取出热量，以30-40℃左右的热风向建筑物供暖，夏季代替普通空调向土壤排热，以10—17℃左右的冷风形式给建筑物制冷。同时，它还能供应生活热水。它的最大优点是节能、无污染和运行费用低、空气质量高。它不向外界排放任何废气、废水、废渣，是一种的理想的“绿色技术”。从能源角度来说，它是一种用之不尽的可再生能源。 先进的自动化技术在可再生能源建筑应用中已广泛使用，并发挥出显著的技术经济效益。在系统控制过程中，通过对水泵、热泵、机组以及水流流量的控制和监测，使系统达到最大程度的高效和节能。 3.监控系统构成 根据本工程的实际情况及工艺要求，监控系统设计采用分布式计算机监控系统。系统由中心监控计算机和现场控制分站组成，采用以太网及现场控制总线相结合的通讯网络。同时中心监控计算机预留与物业管理网络衔接的通讯接口。设置中央控制室，中央控制室内设置中央监控计算机、打印机、投影仪等设备。 由可编程序控制器及自动化仪表组成检测控制系统---现场控制站，对各工艺过程进行分散控制；再由中央控制室，对全系统实行集中管理。分控站与中央控制室之间由以太网进行数据通信。
地源热泵工作原理地源热泵原理图 舒适100网2010-7-9 12:00:38 .shushi100. 地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面我们通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，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：“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。所以地源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，这就是地源热泵节能的原理。
地源热泵原理图 地源热泵工作原理 地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图
地源热泵产业的现状及发展趋势 在2010年6月25日住房和城乡建设部与科技部联合推出的既有建筑节能技术改造推广目录中，地源热泵热回收机组、地源热泵系统、中水源热泵系统名列其中。在“十二五”建议中，节能减排是其中重要内容之一，而建筑节能更是重中之重。在可预见的5—10年中，地源热泵无疑将迎来更广阔的发展空间。 现在行业内关于地源热泵在我国的使用和推广具体在哪个年代、什么项目上尚无统一的定论，但是企业、用户和其他业内人士可以从自己的经验出发，总结出企业或个人的“地源热泵认识发展史”，这对于丰富行业内涵和外延都有很重要的意义。 地源热泵行业受惠于国家节能减排的大政方针，近十年来得到了国家相关部门和各级地方政府的重视。在我国目前使用地源热泵技术的城市中，“沈阳模式”因为得到了地方政府的大力支持而推广力度最大，使用面积占比最高（沈阳地源热泵建筑面积达6500万平方米，占每年建筑面积1.8亿平方米的三分之一）。“沈阳模式”之所以特殊，是因为沈阳市是国家地源热泵技术推广试点城市，国内外一大批地源热泵系统建设相关企业纷纷来沈，随着地源热泵技术应用推广工作的不断深入，对行业管理、技术创新也提出新的更高的要求。为此，沈阳市决定成立地源热泵协会，并要求沈阳地源热泵协会在做好行业自律的同时，要充分发挥协会在政府与企业之间的桥梁、纽带作用，积极配合政府相关职能部门有效地开展地源热泵技术的科研攻关、技术培训、咨询服务、质量控制、信息交流等工作，全力促进地源热泵技术应用工作的科学有序、安全可靠发展。地方行业协会的成立对沈阳市地源热泵行业的促进和推广起到了很好的引导作用。 “沈阳模式”是探讨地源热泵发展现状不可绕过的一环。自“沈阳模式”推出以来，围绕在其身边各种各样的争议和讨论不绝于耳。面对此现象，吴元炜认为，我们看待“沈阳模式”应该秉持鼓励和感谢先行者的态度，任何一个进步都不是一蹴而就的，在这个过程中肯定会有走
地源热泵技术介绍 一、什么是热泵 热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量，效率高，没有任何污染物排放，是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天，作为人类利用低温热能的最先进方式，热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。 二、什么是地源热泵 地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。 三、地源热泵的结构 地源热泵空调系统主要分为三个部分：室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机组主要有两种形式：水-水型机组或水-空气型机组。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。 四、地源热泵的基础原理 地源热泵原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。 1、地源热泵制热原理 地源热泵系统在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进
行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。在室内热量通过室内采暖空调末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器（风机盘管），以13℃以下的冷风的形式为房供冷。 2、地源热泵制冷原理 地源热泵系统在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过水源热泵机组系统内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以室内采暖空调末端系统向室内供暖。
一、什么是地源热泵 我们先来简单的认识一下什么是地源热泵，地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能 源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。 地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来做为 空调制冷或者采暖用的。 地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑 物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。 二、优势比较： 地源热泵中央空调和传统中央空调相比，最大的特点就在于它的节能性，这也是很多用户不 顾高额初投资选择地源热泵中央空调的原因，地源热泵除了节能外，还有很多的优点，我们 可以通过与传统中央空调的对比来分析地源热泵到底具有哪些优势，为什么如此深受用户青睐。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：环境保护 从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管 是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。 而普通中央空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的 污染。以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可 持续发展的战略要求。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行效率 对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的 要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。
而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：经济方面 地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行费用 地源热泵系统在运行中的节能特点也是显而易见的：通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。 达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。 锅炉只能将70%～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：主机设置 对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重。 而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。若设置冷水机组+锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。 因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：系统简单 一机多用，节约设备用房，应用范围广。地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间，由此而产生的经济效益相当可观。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：无需除霜
地源热泵在暖通空调中的应用分析 发表时间：2019-11-08T16:10:08.770Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：庄海锋[导读] 摘要：由于全球气候问题的不断加剧，导致空气质量遭到了严重的破坏，为人们的生活以及工作造成了严重的不良影响。所以，对于暖通空调便有了大量的需求。浙江长宁工贸有限公司浙江杭州 310003 摘要：由于全球气候问题的不断加剧，导致空气质量遭到了严重的破坏，为人们的生活以及工作造成了严重的不良影响。所以，对于暖通空调便有了大量的需求。本文主要内容为分析地源热泵技术与暖通空调的实用意义，探讨地源热泵在暖通空调中的有效运用，以期能够为暖通空调的进一步发展提供有力的帮助。 关键词：地源热泵；暖通空调；应用价值人们日常生活的水平在不断地提升，越来越追求高品质的生活，而暖通空调便是建筑行业当中基础且重要的设施，其不但可以提供给人们舒适轻松地居住条件，还能够在极大范围中减少能源出现的浪费现象，有助于人们运用新型清洁能源替代电能。地源热泵是进行暖通空调有效改革的一项技术，能够提升暖通空调在节能方面的性能。 一、地源热泵的特点（一）污染性较低就地源热泵本身的实际运用现状来看，因为地源热泵主要的利用电能运转，因此处于运行状态的时候，便能够在不使用其他能源的条件下运行，摆脱了燃烧等能源供应的传统生产形式，在一定程度上能够有效防止在工作过程当中产生一定的污染。地源热泵不仅具备节能环保的优势，与此同时，处于正常工作状态的时候，不会受到时间以及空间上的限制。就算是周围环境条件非常的恶劣，地源热泵同样可以应对自如，正常工作。例如处于极寒天气条件下的时候，地源热泵可以提供给相关设备机械充足稳定的能源。当处于炎热天气条件的时候，同样能够完成针对于地下能源的有效能源释放，从而确保地下温度始终处于可控的合理范围当中，防止工作由于外界各种变化因素变化产生一定程度上的不良影响。（二）具备可再生性地源热泵与传统意义上的开采能源形式相比，前者对清洁能源的相关开采技术更为依赖，倘若处于正常运行状态的时候，工作人员科学合理的调整以及控制地源热泵，如此便可以让技术和清洁能源之间高度融合，促使地源热泵具备可再生新型能源的优势[1]。简而言之，即当开发地源热泵技术的时候，运用太阳能等一系列的清洁能源当做地源热泵技术的能源基础，太阳能等一系列的新型清洁能源是取之不尽以及用之不竭的，不但可以确保地源热泵能够正常的实现能源的供给，同时还可以促进我国节能减排事业的进一步发展。（三）维护成本较低通过地源热泵的实际利用以及开发过程能够看出，倘若设备器械使用了地源热泵技术，那么就可以在一定程度上降低系统维护的投入成本。主要原因是地源热泵处于运行状态的时候具备超强耐久性，同时技术设备处于工作状态的时候，内部的各个元件之间有较少的相互摩擦运动，以上的种种因素在一定程度上减少了设备与设备的磨损，因此极大程度上增加了设备器械的使用寿命。一般而言，应用地源热泵的设备器械的主体是在地下的，这样就降低了设备和空气之间的接触概率，有效的防止空气内部水蒸气和其他气体造成的腐蚀问题。与此同时，应用地源热泵技术的设备中各个元件的组合更为紧密系统化，因此设备运行的时候，能够达到无人操作，这就降低了人员的投入，减少了成本的投入。（四）地源热泵技术具备可靠性以及稳定性优势当地源热泵应用系统处于运行状态的时候，对于系统的监管以及管理工作均由计算机应用系统完成，因此便可以在极大程度上保证地源热泵应用系统能够处于正常、安全、稳定的运行状态。此外，地源热泵的相关管理工作人员还可以利用地源热泵应用系统的主机实现远程控制以及监管作业，从而能够及时的找出系统工作时出现的各种问题，进而及时的采取有效措施将其全部有效解决[2]。与此同时，地源热泵应用系统处于运行状态的时候不会因为环境因素变化造成不良的影响，因此系统内热源温度是相对而言较为稳定的，能够有效地把温度控制于可控范围当中，而供热应用系统还有制冷应用系统同样可以处于可控的合理范围当中，因此，相比于传统型中央空调应用系统而言，地源热泵应用系统的稳定性以及可靠性都非常的优秀。 二、地源热泵技术在暖通空调中的应用（一）大地耦合热泵普遍而言，大地耦合热泵也叫做是土壤热交换器地源热泵，也就是把地表上的浅层土壤当做热汇、热源，于耦合性交换地热器产生的作用条件下，在预设地沟当中呈水平放置状态，或是用U型管的方式放置于竖井当中，而且是和水环路的保护系统之间连接的。相比于传统热泵，大地耦合热泵具备三大优势，第一：因为地下土壤的温度变化幅度较小，而并且地表中空气变化幅度同样有所衰减和延迟，因此对于热汇和热源有所帮助，如此便能够在极大程度上保证大地耦合热泵可以处于安全、稳定运行状态下；第二：用土壤当做是热汇和热源，那么就无需设计锅炉和冷却塔等装置，如此便能够降低对环境产生的不良影响；第三：大地耦合热泵可以和太阳能集热设备有机融合，于土壤放热和蓄热作用条件下，完成制冷与供热的高效性。当应用大地耦合热泵的时候，首先应当重视地下土壤的转换器种类的选择，就现阶段大地耦合热泵的使用情况而言，其主要包括水平型与垂直型，实际运用的时候技术人员应当按照建筑实际情况有效选择，一般而言，垂直型被广泛的应用[3]。与此同时，还应当重视地下的换热器所使用管材的选择。因为管材普遍在地下深埋，所以，考虑到系统需要稳定以及可靠运行，应当选取化学性能较好且耐腐蚀性较高的管材，同时管材还应当具备良好的韧度和强度。（二）地下水热泵地下水热泵也就是把地下水引入热泵系统的机组当中，高效地利用地下深井的实际水温多具备的稳定性优势，进而实现热量的有效交换。地下水热泵主要的特点是占地面积非常的小，并且实际使用的过程当中取得了显著的成就，如果设计过程科学合理，那么便不会产生各种故障问题，这样便在极大程度上减少了设备在维护时投入的成本，还有就是施工过程较为简单，相关技术同样非常的完善成熟。地下水热泵在的实际应用情况当中，当完成地下水的抽取作业的时候，首先应当完成相应的回灌操作，这样做的主要目的是防止相关作业对环境以及周围地理造成不良影响。（三）地表水热泵
地源热泵系统工作原理、优点介绍 环境和经济效益显著 地源热泵机组运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高出了75%。 一机多用，应用广泛 地源热泵系统可供暖、空调制冷，还可提供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量，而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求，减少了设备的初投资，地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑，小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。 自动运行 地源热泵机组由于工况稳定，可以设计成简单的系统，部件较少，机组运行可靠，维护费用用低，自动控制程度高，使用寿命长。 无环境污染 地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少38%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，真正的实现了节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。维护费用低 地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。 使用寿命长 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年,要比普通空调高35年使用寿命。 维持生态环境平衡 地源热泵夏天把室内的热量排到地下，冬天把地下的热量取出来供室内使用，相对来说，向环境排放更少的能量，维持生态环境的平衡。 节省空间 没有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
1997年~2002年 ■ 1997年11月8日，原国家科委与美国能源部在北京签署了中美两国《关于地热能源生产与应用的合作协议书》，决定在我国开始推广美国土-气（水）型地源热泵技术。 ■ 1998年11月4日，“中美两国《能源效率和可再生能源技术的发展利用领域合作议定书》工作小组第一次工作会议”在美国举行，会议通过了《中美两国政府合作推广美国地源热泵技术工作计划书》，中美两国政府地源热泵合作项目正式启动。 ■ 2002年4月23日，中美在北京签署了《中美两国地源热泵资助项目协议书》，大大加快了中美两国政府地源热泵合作项目的进程。 ■ 2002年12月19日，国土资源部发布《关于进一步加强地热矿泉水资源管理的通知》（国土资发[2002]414号）。通知指出，地热资源是宝贵的矿产资源，是重要的清洁能源之一，各级国土资源行政主管部门对此要有足够的认识，要加大地热资源的勘查评价力度，加强地热资源的开发和保护，严格地热井审批、施工和年审程序，开展地热开发利用示范项目和地热水回灌等新技术的研究推广工作，实现地热资源的可持续利用。 2005年 ■ 2005年2月28日，国家主席胡锦涛颁布33号主席令：2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》开始正式实施。地热能的开发与利用被明确列入新能源所鼓励发展的范围。 ■ 2005年11月29日，国家发展和改革委员会制订并颁布了《中华人民共和国可再生能源产业发展指导目录》，“地热发电、地热供暖、地源热泵供暖或空调、地下热能储存系统”被列入重点发展项目；“地热井专用钻探设备、地热井泵、水源热泵机组、地热能系统设计、优化和测评软件、水的热源利用”等被列为地热利用领域重点推荐选用的设备。 2006年 ■ 2006年5月30日，财政部发布实施了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》（财建[2007]371号）。该办法明确提出，加强对可再生能源发展专项资金的管理，重点扶持燃料乙醇、生物柴油、太阳能、风能、地热能等的开发利用。其中第二章有关“扶持重点”第七条中提出“在建筑供热、采暖和制冷的可再生能源开发利用，重点支持太阳能、地热能等在建筑物中的推广应用。” ■ 2006年5月31日，由北京市发展和改革委员会、规划委、建委、市政管委、科
地源热泵的12大优势 由于地源热泵系统采取了特殊的换热方式，使它具有普通中央空调和锅炉不可比拟的优点： 一、高效节能 与锅炉（电、燃料）供热系统相比，土--气/水型地源热泵系统的转换效率最高可达4.7 。而锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能转换为热量供用户使用，因此它要比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃料锅炉节省1/2以上的能量，运行费用为各种采暖设备的30-70%。由于土壤的温度全年稳定在10℃—20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5—4.7，与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比，要高出40%以上，其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。夏季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得土--气型地源热泵系统换热效率很高。因此在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，从而达到节能的目的，其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%—60%。 二、绿色环保 土--气/水型地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无废气、废渣、废水的排放，可大幅度地降低温室气体的排放，能够保护环境，是一种理想的绿色技术。 三、分户计费 实现机组独立计费，分户计表，方便业主对整个系统的管理。 四、使用寿命长
家用空调设计寿命8年，燃气锅炉为10年；土--气型地源热泵机组为50年，水循环和风管系统60年以上，地耦管路系统为70年，它比所有各种空调系统和采暖设备的寿命都要长。 五、节省建筑空间控制设备简单 土--气/水型地源热泵系统采用将地源热泵机组分散安装于各处所（居室、会所、办公室等）的方式，中央控制仅需选择水路控制，除去了一般中央空调集中控制所有参量的复杂环节，从而降低控制成本。在各分散安装单元（居室、会所、办公室）可根据用户要求设不同的体积很小的终端控制器，实现从最简单（起停、供暖、制冷三档）到复杂的可编程智能控制方式。 六、系统可靠性强 每台机组可独立供冷或供热，个别机组故障不影响整个系统的运行。机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。 七、同时供暖制冷 土--气/水型地源热泵系统可做到同时有的房间或区域制冷，有的房间或区域供暖，这对大型商业建筑尤其重要。采用传统中央空调系统只有使用造价极其昂贵的四管空调系统才能做到，而土--气型地源热泵不需增加任何设备便可做到。 八、维护费用低廉 土—气/水型地源热泵系统不带有室外安装的设备，不设冷却塔、屋顶风机，没有室外设备安装维护费用。压缩机工作稳定，不会出现传