地源热泵空调系统介绍
G.S.H.P Air Conditioning System Introduction
1.地源热泵空调系统的概念 G.S.H.P Air Conditioning System concept
地源热泵的广义理解是指以一切与大地有关的能量作为冷热源的热泵，包括以地下水为冷热源的水源热泵、以池塘、河流和湖泊等为冷热源的地源热泵等。这里所指的地源热泵是指狭义的理解，指利用大地作为热源，其通过地下换热器直接与大地土壤进行热交换，而不需要开采地下水的地源热泵。由于在地表以下一定深度的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，这样地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，大大提高效率。而且不需要开采地下水，这样可以消除水源热泵开采地下水所带来的不利影响。
The broad sense of GSHP refers to all the energy associated with the earth serves as a heat pump for cold and heat sources, including groundwater heat pump, cold and heat sources in ponds, rivers and lakes such as cold and heat source of ground source heat pump and ground source heat pump. Here refers to the narrow sense, refers to the use of the land as the heat source. Through the underground heat exchanger for heat exchange directly with the soil of the earth, without the need for GSHP exploitation of groundwater. Due to a certain depth below the surface of the formation constant keeps undisturbed conditions of temperature, far higher than the outdoor temperature in winter, and lower than the outdoor temperature in summer, the ground source heat pump can overcome the technique disorder of the air source heat pump, greatly improve the efficiency. And does not require the exploitation of groundwater, it can eliminate the adverse effects caused by the exploitation of groundwater source heat pump.
此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在冬夏负荷相平衡的情况下，在地源热泵系统中的大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。可以大大减少对化石燃料的消耗，减少对环境的污染，符合人类可持续发展的要求。
In addition, the earth in winter through the heat pump heat temperature of building heating, while the earth temperature decreases,i .e. the quantity of cold storage, can be used in summer; summer through the heat pump to transfer heat to the earth in the building, to the building cooling, while the heat is stored in the earth for the winter so in winter and summer load balanced conditions in ground source heat pump system in earth to the action of accumulator, to further improve the energy efficiency of air conditioning system. Can greatly reduce the consumption of fossil fuels, reduce the pollution of the environment, in accordance with the requirement of sustainable development.
2. 地源热泵空调系统的分类 (Classification of ground source heat pump air conditioning systems)
地源热泵系统室外地下换热环路(即地下热交换器)采用埋管(即埋置地下热交换器)的方 式来实现，埋管方式多种多样。目前国外普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式 (如图所示)。
Ground source heat pump system for outdoor underground loop heat exchanger (i.e. underground heat exchanger) with buried pipe (buried underground heat exchanger) way, buried in a variety of ways. Widely used overseas vertical buried pipe and horizontal buried pipes two basic configurations (as shown).
垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器以一定的方式置于孔中，并在孔中注入 填充材料的施工工艺。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将换热管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。 地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。
The vertical buried pipe is drilled vertically in the stratum, then the underground heat exchanger is placed in the hole in a certain way, and the filling material is
injected into the hole Horizontal buried pipe is to dig trenches in shallow soil, and to bury the heat exchange pipe horizontally in the ditch and to bury it
Selection of type and structure of underground heat exchangers shall be based on actual engineering and given construction site conditions
3. 地源热泵空调系统的组成 (The composition of ground source heat pump air conditioning system)
地源热泵冷暖空调系统主要由 3 部分组成：室外地下换热环路系统；地源热泵机组；室内应 用换热系统。 Ground source heat pump air conditioning system is mainly composed of 3 parts: outdoor underground heat exchanger loop system; ground source heat pump unit; indoor application of heat
水平埋管系统 (Horizontal buried pipe system) 垂直埋管系统 (Vertical buried pipe system )
exchange system
3.1室外地下换热环路系统(Outdoor underground heat exchanger
loop
system)
室外地下换热环路系统由埋设在地下的HDPE 管(高密度聚乙烯管) 、孔内填充材料和循环水泵及相关附属部件组成。循环水泵驱动HDPE 管路中的循环液体(一般为水或加入防冻剂的水溶液)，使其不断循环，将地下的能量置换出作为地源热泵系统的冷热源。
室外地下换热环路系统，是整个空调系统冷热源部分设计的核心。整个空调系统中无论冷
量还是热量，都是来源于蕴藏在地下的地温。因此室外地埋管换热系统是整个空调系统冷量和热量的源头，本子系统设计的质量直接影响到今后整个空调系统的造价、使用效果和运行费用，因此，必须经过科学论证、仔细计算、精心设计、认真施工，方能保证系统的成功运行。By between the buried pipe heat exchanger HDPE outdoor underground loop system (high density polyethylene), hole filling material and circulating pump and related ancillary components. Circulating pump driven circulation liquid HDPE in the pipeline (as water or water solution with antifreeze, general) so that it does not break the cycle of energy replacement the underground as cold and heat source of ground source heat pump system.
The outdoor ground loop heat exchanger system, is the core design of the cold and heat source of the air conditioning system. Whether cold or heat in the air conditioning system, are derived from the ground hidden underground. So the outdoor ground heat exchanger system is the source of the air conditioning system of cold and heat, quality directly affects the system design book the future of the entire air conditioning system cost, use effect and operation cost, therefore, a scientific justification must be carefully calculated, careful design, careful construction, to ensure the successful operation of the system.
土壤换热器的种类(Types of soil heat exchangers)
(a)垂直盘管式 (Vertical coil) ( b)水平盘管式 (Horizontal coil) ( c)垂直套管式
(Vertical sleeve) 换热器埋管形式一般有两种形式，即竖埋管和水平埋管。由于水平埋
管占地面积较大，且换热指标小于竖埋管，实际应用中受到制约的因素较多。竖埋管一
般可分为Ｕ型管和套管型两种，根据试验研究，套管型换热器热能力大于Ｕ型管换热器，但换热器成本较高，施工难度较大，实
际工程中较少采用。Heat exchanger tube form generally has two forms, namely
vertical pipe and horizontal buried pipes. Due to horizontal buried pipes and
large area heat index less than vertical buried tube, are more restrictive
factors in the practical application. The vertical buried pipe can be divided
into U type tube and sleeve type two, according to the experimental study of
casing type heat exchanger, the heat capacity is greater than the U type heat exchanger, but for the high cost of the heat exchanger, difficult construction,
less practical use.
水平埋管(The horizontal buried pipe) 水平埋管地热换热器也就是在地表深度设置地下埋管的地热换热器，通常采用单层直管、双层或多层直管、螺旋型水平埋管的方式。
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此在实际工程应用中，采用多层管的较多。
Horizontal buried tube geothermal heat exchanger is the geothermal heat exchanger with underground buried pipe in the surface depth. The single layer straight pipe, double layer or multi layer straight pipe and spiral horizontal buried pipe are usually adopted Horizontal buried pipes are mainly single channel single, single channel double, single channel double layer two, single channel two layer four layer six two tube, single channel tube form, because of the multilayer pipe lower pipe in a stable temperature field, the heat transfer efficiency is better than the single layer, and covers an area of less, so in the actual engineering application, using multilayer tube more.
水平埋管的方式(Horizontal buried pipe way)
垂直埋管(Vertical buried pipe)
根据埋管形式的不同，一般有单U 形管，双U 形管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，
立式柱状管、套管式管等形式；按埋设深度不同分为浅埋(≤ 30m)、中埋(31～80m)和深埋
(>80m)。
目前使用最多的是U 形管式、套管式，下面作一简述。
According to the different forms of buried pipe, usually have a single U tube, double U tube, small diameter coil and large diameter spiral pipe, vertical
cylindrical tube, sleeve type pipe and other forms; according to different buried
depth is divided into shallow (less than 30m), buried in the (31 ~ 80m) and deep
(>80m).
At present, the most use is U tube type, sleeve type, the following for a brief description
垂直埋管的布置图(Layout of vertical buried pipe) 竖直埋管地热换热器也就是在若干竖直钻孔中设置地下埋管的地热换热器，通常采用U 型埋管的形式。U 型埋管地热换热器也就是一个钻孔中布置U型管，再加上回填材料，与周围土壤构成一个整体。一个钻孔中可以设置单组U 型管，也可以设置两组U 型管。
Geothermal vertical buried pipe heat exchanger is arranged in a number of vertical drilling in underground pipe heat exchanger, tube heat exchanger is arranged in a hole of U type tube form.U type commonly used U type pipe buried, plus backfill material, form a whole with the surrounding soil a hole can be arranged in a single set of U tube, can also set up two groups of U type tube.
3.2室内换热系统
室内换热系统由室内循环系统、电气自控系统、室内末端系统(多为风机盘管)及相关附属
部件组成。该部分的作用是将已经调节好的空气分配到建筑物中去，从而实现建筑物内的供暖和制冷。
此部分与常规空调系统的基本相同，在此不做介绍。Indoor heat exchange system
The indoor heat exchanger system by indoor circulation system, electrical control system, indoor terminal system (for fan coil) and related ancillary components. This part is the role of the air conditioning has good distribution in buildings, so as to realize the building heating and cooling.
This section is basically the same as the conventional air conditioning system, and will not be introduced here
3.3地源热泵空调机组 (Ground source heat pump air conditioning unit) 地源热泵空调机组是室外地下换热环路系统与室内换热系统的连接点，其通过输入一定的动力，使压缩机做功，室机组内部的制冷剂进行循环，从而将室外地下环路中的能量传送到室内换热系统中去。
地源热泵空调机组是整个系统的动力核心，是整个空调系统的“心脏” ，也是整个空调系统中最昂贵的设备。
Ground source heat pump air conditioning unit is connected with outdoor underground heat exchanger system and indoor loop system, the input by some power, so that the compressor working chamber unit within the refrigerant cycle, so that the energy
transfer in the outdoor underground loop to indoor heat system.
Ground source heat pump air conditioning unit is the power core of the whole system, the heart of the whole air conditioning system, and the most expensive equipment in the whole air-conditioning system
4. 地源热泵空调系统的原理(The principle of ground source heat
pump air conditioning system) 地源热泵机组利用土壤的蓄热性能，对埋入地下的换热器，冬季把土壤中的热量取出来，供给室内，此时土壤作为热泵机组的“热源” ；夏季把室内热量取出来，释放到土壤中，此时土壤作为热泵机组的“冷源” 。其工作原理如下图：
The heat storage performance of soil by using ground source heat pump, the heat exchanger buried underground, the soil in the winter heat out of indoor supply, the soil as a heat pump heat; summer indoor heat out, released into the soil, the soil as a heat pump unit of the "cold source". The working principle as shown below:
地源热泵机组原理图
4.1 制冷原理 ( principle of refrigeration)
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。地源热泵机组蒸发器中的冷媒吸收室内循环系统中所携带的热量而蒸发，这样就将室内循环系统中所携带的热量吸收至冷媒中，然后压缩机对冷媒做功，将蒸发器中的冷媒蒸汽压缩到冷凝器中，在冷凝器中，冷媒所携带的热量传递给室外的地下热交换器环路系统中，这样冷媒在放出热量后而凝结成液体，并流到蒸发器中，而室外地下热交换器环路系统中的循环液体在吸收了冷媒的热量后，将该部分热量携带到地下，把热量释放到大地中。这样，各环路不断的循环，室内的热量就不断的被转移至地下，从而实现建筑物的制冷。
In the refrigeration compressor under the condition of ground source heat pump unit in the refrigerant work, the vapor-liquid conversion cycle. The refrigerant in the evaporator heat pump system carried by absorption in the circulation system of indoor heat and evaporation, so it will be carried by the indoor circulation system in the heat absorption to the refrigerant, and then the compressor work to the refrigerant, the refrigerant vapor in the evaporator is compressed into the condenser, the condenser, refrigerant carried by the heat transfer to the underground heat exchanger outside loop system, so that the refrigerant in the heat and condenses into liquid, and flow into the evaporator, and the circulation of underground heat exchanger outside the liquid in the loop system refrigerant absorbs heat, will carry the heat into the ground, to release the heat to the earth. In this way, each loop continuously, the indoor heat has been transferred to the underground, thus Realize the cooling of buildings
4.2 制热原理 ( Heating principle)
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。地源热泵机组蒸发器中的冷媒吸收室外地下热交换器环路系统中与大地所交换的热量而蒸发，这样，就将室外热交换器环路中的热量吸收至冷媒中，然后压缩机对冷媒做功，将蒸发器中的冷媒蒸汽压缩到冷凝器中，在冷凝器中，冷媒所携带的热量传递给室内循环系统，这样冷媒在放出热量后而凝结成液体，并流到蒸发器中，而室内循环系统的循环液体在吸收了冷媒的热量后，将该部分热量携带到建筑物内，这样，各环路不断的循环，地下的热量就不断的被转移至建筑物内，
从而实现建筑物的供暖。
In the heating state, the compressor ground source heat pump unit in the refrigerant work, and through the four valve the refrigerant flow direction of the refrigerant evaporator. Reversing the ground source heat pump unit in underground heat exchanger loop outdoor absorption system and the exchange of heat and evaporation, so will the outdoor heat exchanger in the loop the heat absorption to the refrigerant in the compressor, and then work to the refrigerant, the refrigerant vapor in the evaporator is compressed into the condenser, the condenser, the heat transfer of refrigerant carrying to the indoor circulation system, so that the refrigerant in the heat and condensed liquid, and flow into the evaporator, and the circulating liquid chamber the circulatory system in the absorption of the refrigerant heat, the heat carried to the building, so that the loop constant cycle of underground heat is constantly being transferred to the building, so as to realize the building heating.
根据有关研究，地表5m 以下土壤的温度已经相当稳定，基本不会随着季节变化，并且略等于该地区的年空气平均温度。我国冬冷夏热地区土壤平均温度在15～20℃左右，通常夏季冷凝器的出水温度在35～40 之间，与土壤换热温差可达到25～30℃左右，有利于提高制冷系数，而且不会把热量、水蒸汽以及细菌等排入大气环境而造成对环境的损害。冬季运行时，冷凝器作为蒸发器，经过地下换热后，蒸发器进水温度一般均高于室外气温，而且土壤热容量大，所以土壤是热泵机组很好的热源和排热场所。
According to the study, the surface below 5m soil temperature has been fairly stable, basically does not change with the seasons, and the area is approximately equal to the annual average air temperature. In hot summer and cold winter zone average soil temperature at 15 ~ 20 degrees Celsius, the water temperature of the condenser in the summer usually 35 ~ 40, and soil heat transfer the temperature can reach 25 to 30 degrees Celsius, to improve the refrigeration coefficient, but not the heat, water vapor and bacteria into the atmosphere environment and cause damage to the environment. In winter, as the evaporator condenser, through an underground heat exchanger, evaporator inlet temperature generally were higher than the outdoor temperature, and soil heat capacity, it is a good soil source heat pump unit and heat exhaust places.
地源热泵空调系统在夏季利用冬季蓄存的冷量供冷，同时蓄存热量，以备冬用；冬季利用夏季蓄存的热量供热，同时蓄存冷量，以备夏用。夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相同，冷暖负荷基本相当，可用同一地下埋管换热器实现建筑的冷暖联供，实属一种节能又保护环境的绿色空调系统。
The cold ground source heat pump air conditioning system in summer with winter for cold storage, while the stored heat for winter; in winter summer heat storage heating and storage capacity, to prepare for the summer. In hot summer and cold winter area cooling and heating load of cold and warm days are roughly the same, basically the same, tube the heat exchanger for building combined heating and cooling the same can be buried underground, air conditioning system is a green energy and protect the environment.
5. 地源热泵空调系统的特点
高效节能：热泵的运行方式，使能量输入和输出之比，在供热状态可达1： 4 以上，
制冷状态为1：4 左右；即使在部分负荷状态下，也能高效运行，运行费用仅为传统中央空调的50～70％。
The high efficiency and energy saving: operation mode of heat pump, the energy
ratio of input and output, in the heating state can reach more than 1:4, the
cooling condition is about 1:4; even in part load condition, also can run
efficiently, operation cost is only for the traditional central air conditioning
50 ~ 70%.
安全可靠：无任何爆炸或燃烧隐患，地下换热器采用高密度聚乙烯塑管，寿命长达50 年，换热管少量备用，机组即可保证空调正常供给，维修简易，费用低廉。
It is safe and reliable: no risk of explosion or combustion, the underground heat exchanger for high density polyethylene plastic pipe, life for 50 years, a small amount of heat exchange tube can ensure the normal supply of spare units, air
conditioning, easy maintenance, low cost. 效果稳定：由于地下土壤的温度基本恒
定，因此，地源热泵空调系统的制冷制热效果要大大优于空气源热泵空调系统，彻底避免了空气源热泵空调系统存在的“夏季最热时制冷效果最差、冬季最冷时制热效果最
差”的弊病。
The stable effect: because the temperature is almost constant, so the underground soil, the refrigerating and heating effect of the ground source heat pump system is much better than that of the air source heat pump air conditioning system,
completely avoid the presence of air source heat pump air conditioning system of "the heat of summer cooling effect is the worst, the cold winter ills heating
effect is the worst. 结构简单，不影响建筑外观：与常规中央空调系统相比，无需锅
炉房，无需冷却塔，系统简单清楚；与VRV 式空调系统相比，无室外机部件，冬季无
需除霜，容易与建筑装饰相配合，保持建筑物整体的外观美观；
It has the advantages of simple structure, does not affect the appearance of the building: compared with conventional central air-conditioning system, no boiler
room, without cooling tower system, simple and clear; compared with the VRV type air conditioning system, no outdoor machine parts, winter without defrosting,
easily combined with architectural decoration, keep building the overall
appearance 分区灵活：既可以采用集中式系统，又可以采用分散式系统；分散式系统分
区容易，设置灵活，各分区调节简单，个别设备的故障，不影响其它区域的使用；非逗留区可随时停用。
The flexible partition: can use a centralized system, and can be used in
distributed system; distributed system partition to set up a flexible, divisional simple adjustment, failure of individual equipment, does not affect the use of
other regions; non staying zone may at any time to stop. 环保零污染：不需锅炉
房，也就没有了煤、油污染，还天空以蔚蓝；地下管路密闭，无任何地下水污染，保大地之纯净。
The environmental pollution: no boiler room, there is no coal, oil pollution, but also to the blue sky; confined underground pipes, no pollution of groundwater, and pure earth. 使用范围广泛：既可制冷，又可制热，不需必备集中供热，不需必备
地下水，不需必备较大室外面积，凡电力到达的地方，都可应用。
The use of a wide range: not only can refrigeration, and heating, without the necessary central heating, without necessary groundwater, without the necessary large outdoor area, where the local power arrived at, can be applied.
设备使用寿命长：VRV 变频空调(即通常所说的“多联机” )或分体空调作为常规的家用空调形式，其设备使用寿命只有7～10 年，而地源热泵系统的设备属于中央空调的概念，其设计使用寿命为20 年以上。地源埋管系统采用了高密度聚乙烯管材，其材质和系统安装的使用寿命，可达30～50 年。
The long service life of equipment: VRV inverter air conditioner (usually called "multi line") or split air conditioning as a form of a conventional household air conditioner, the service life of the equipment is only 7 ~ 10 years, while the GSHP system belongs to the concept of central air conditioning equipment, the design life of 20 years. The ground buried control system uses a high density polyethylene pipe, the service life of the material and installation of the system, up to 30 to 50 years.
一机多用：地源热泵机组夏季可以供冷、冬季可以供暖，一机两用，不但设备利用率高，更大大降低了供冷供暖设备及相关设施(如机房)的初投资。甚至可以将地源热泵所提供的热水，应用于冬季游泳池的热水供应，可减少泳池加热设备的投资。
The use of a machine: ground source heat pump cooling summer can, winter heating, a dual-purpose machine, not only the high utilization rate of equipment, and also greatly reduce the cooling and heating equipment and related facilities (such as room). The initial investment can even provide the ground source heat pump hot water, used in the winter swimming pool water supply, can reduce the pool heating equipment investment.
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
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。
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。
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
地源热泵空调工作原理 地源热泵供热空调系统是目前世界上先进的绿色空调系统。热泵供热空调系统的工作原理是利用环境（空气、水和大地）中的低品味热量，经过热泵机组的工作而改变温度，进而实现对建筑物的供热和空调，同时还可以提供生活热水。 地源热泵系统通过循环液在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地之间的换热，利用大地岩土层中的可再生热能。由于较深的底层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，与室外温度相比是冬暖夏凉，因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。在热泵机组中消耗1KW的电能可以得到4KW以上的热量，即能效比大于4。此外，它保持了地下水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，因此它是一种可持续发展的建筑节能新技术。 地源热泵空调工作流程 地源热地下环路的（即地热换热器）埋管方式多种多样。目前国外普遍采用的有垂直埋管和水平埋管地热器两种基本的配置形式。垂直埋管地热换热器是在地层中垂直钻孔的地热换热器是在浅层土地中水平埋管。地热换热器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。水平埋管占地面积大，而且水平埋管的地热换热器受地表气候变化的影响，效率较低，因此这种水平埋管的地源热泵空调系统在多数场合不适合中国人多地少的国情。 垂直环路地源热泵系统在工作中有三个必需的环路，有的还有第四个可供选择的预热生活热水的环路。 1、地下换热环路
水或防冻剂溶液在地下循环的封闭加压环路。冬季从周围土壤吸收热量，夏季向土壤释放热量，其循环由一台低功率的循环泵来实现。 2、制冷剂环路 即在热泵机组内部的制冷循环，与空气源热泵相比，只是将空气—制冷剂换热器变成水—制冷剂热换器，其它结构基本相同。 3、空气环路 把已调节好的空气分配到建筑物中去的环路。送风机将空气送到空气分布系统，再根据各区域的热损失或得热，将它们分配到特定的区域去。 4、生活热水环路 将水从生活热水箱送到过热蒸汽冷却器去进行循环的封闭加压环路，是一个可选的环路。 这些环路的不同运行方向即构成了冬夏两大循环：制热循环和制冷循环。 地源热泵空调的突出优点 1.高效节能 热泵的运行方式，使能量输入和输出之比，在供热状态可达1：3以上，制冷状态为1:5左右；即使在部分负荷状态下，也能高效运行，运行费用仅为传统中央空调的40—60%。 2.绿色环保 地源热泵系统省去了锅炉和锅炉房，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的CO2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。
一、地源热泵是如何工作的？ 为何能够节能？与传统空调有何不同？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。 二、地源热泵的可靠跟传统空调相比如何？ 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。 三、地源热泵是否需要当地具有地热资源？ 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。 四、哪些情况下不宜安装地源热泵？ 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。
五、地源热泵的使用年限是多少年？ 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，热泵机组寿命为15-25年。热泵主机系统安装于室内，没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗，寿命远远长于传统空调。 六、地源热泵系统需要占用多大的室内空间？ 地源热泵系统的热泵机组常用的有两种：一种是别墅型涡旋机组，单机制冷量为 10KW-120KW，需要机房面积为4-10平米；一种是大型螺杆机组，单机制冷量一般都在几百个千瓦以上，需安装在专门的机房内，占用面积为25-60平米，噪音也较大。总体来说，地源热泵机组占地面积约为传统中央空调的三分之一。 七、热泵主机运行过程中噪音大吗？ 热泵主机都有独立的机房，所以噪音还是比较小的。如果业主对噪音比较敏感，建议在机房内做隔音处理。另外各个设备的品牌不同，安装工艺水平不同，噪音表现也所不同，所以我们建议水泵尽量选择知名品牌。 八、室内温度及舒适度怎样？ 地源热泵采取小温差、大流量的工作模式，在房间内您不会感觉到有任何的吹风感，比传统空调有明显的舒适比较。再加上系统自带的新风功能，让您仿佛置身于大自然般的宜人环境中。 九、地源热泵系统能提供热水吗？
地源热泵的工作原理与家用什么相同 家用地源热泵与商用地源热泵工作原理相同，不同之处在于： 1、家用地源热泵制冷量在10KW-75kw，针对家庭需求加工生产的，而商用地源热泵用于集中制冷供暖，主要用对大型市场、集中供冷暖的居民小区、养老院、学校等，用一个管道接入，所有房间均可以受到冷暖的影响，是一个整体； 2、家用地源热泵，家用的分为个人及多家合用，当家里没人时完全可以关闭本房间的供热/冷管道，而且不影响其他人使用。 地源热泵工作原理是：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。 地源热泵系统包括三种不同的系统：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵；以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统；以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。 系统通过地源热泵将环境中的热能提取出来对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到环境中去而实现对建筑物的制冷，夏季可以将富余的热能存于地层中以备冬用；同样，冬季可以将富余的冷能贮存于地层以备夏用。这样，通过利用地层自身的特点实现对建筑物、环境的能量交换。 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。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管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凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13℃以下的冷风的形式为房间供冷。
地源热泵简介地源热泵概述 地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。 地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗１kWh的能量，用户可以得到４ｋＷh以上的热量或冷量。 地源热泵由来 "地源热泵"的概念，最早于１９12 年由瑞士的专家提出,而该技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。编辑本段地源热泵的热源地源热泵目前,地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵的冷、热源。编辑本段地源热泵组成地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，地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。 主要特点
（1）地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于4０0米深）作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了４7%的太阳能量，比人类每年利用能量的5０0倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。 （2）地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了４以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KＷh以上的热量或冷量。 （3）地源热泵环境效益显著。其装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧，没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 （4）地源热泵一机多用，应用范围广。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；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。然而实现地源热泵主机系统的这一机多用，则需要一整套系统解决方案,其有动力输配系统-----节能空调机房，室内末端输送设备采用地暖分集水器，水力平衡分配器，生活热水采用多功能水箱。由此可体现出地源热泵主机的一机多用也代表着暖通系统的整个运行体系。水力平衡分配器（5）地源热泵空调系统维护费用低。地源热泵的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。
一.地源热泵概述 地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效、环保、节能的新型空调系统。 地表浅层是一个巨大的能量收集器，它能收集47%的太阳能量, 比人类每年利用能量的500倍还多。地源热泵正是利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季把热量从地下土壤中转移到建筑物内,把冷量转移到地下土壤中储存起来；夏季再把地下的冷量转移 到建筑物内，把热量转移到地下土壤中保存起来。一个年度形成一个冷热循环。 二.地源热泵在国内外的发展 近些年来，由于石油危机和日益恶化的环境，，具有节能、高效和环保的地源热泵技术进入一个高速发展的阶段。在美国地源热泵空调系统占整个空调系统的40%是美国政府极力推广的节能、环保技术。瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用地源热泵，用于供暖及提供生活热水。据1999年的统计，为家用的供热装置中，地源热泵所占比例：瑞士为96%奥地利为38%丹麦为27% 而在我国目前节能和环保的潮流下，地源热泵技术以其特有的节能性和稳定性受到行业的瞩目，国内许多院校、科研所作了大量的应用研究。国家建设部在《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中专门作了推荐。据统计，仅在北京2004年施工并投入运行的地源热泵系统的空调工程占全年空调工程总量的2/3以上。可以预见，随着经济的发展，人们节能、环保意识的日益提高，地（水）源热泵作为一种节能、环保
的绿色空调设备适应能源可持续发展战略要求，在中国必将有广阔的应用和发展前景。 三. 特点 1.提供优质的室内舒适环境 （1）健康：室内温度分布均匀、气流流动柔和、安静、无吹风感。 从此告别空调病 （2）舒适：温度、湿度、含氧量恒定，保持人体最舒适的程度。 （3）高品质空气质量：不用开窗也能享受大自然的新鲜空气，是您 仿佛置身绿色森林之中一样舒畅 2.低运行费用，比传统空调系统节能30?40% 3.一机多用，地源热泵系统可供暖、制冷，提供生活热水，一套 系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统； 4.绿色环保、无污染 5.低廉的系统维护费用 6.经久耐用，寿命可达20年以上 7.结构紧凑，无外挂设备，美观大方 8.低噪声，运行安静 9.运行稳定，不受季节、气候、温度的变化影响 四. 地源热泵系统 1.地源热泵系统主要分三部分（如下图）：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
地源热泵的工作原理与家用什么相同 地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能等)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kwh的能量，用户可以得到4kwh以上的热量或冷量。 地源 热泵是以 岩土体、地 层土壤、地 下水或地 表水为低 温热源，由 水地源热 泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热中央空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。 “地源热泵”的概念，最早在1912年由瑞士的专家提出，而这项技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况，对我国
地源热泵的发展有着借鉴意义 地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统 热源 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。 组成部分 地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地源换热系统、地源热泵主机系统和室内末端系统。 主要特点 (1)地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。 (2)地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。
地源热泵工作原理 地源热泵工作原理是：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。 地源热泵制冷原理及供冷原理 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。 地源热泵制热原理及供热原理 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。 地源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造价最低，埋管方式最贵，但最好。 只要有足够的场可地埋设管道（地下冷热交换装置）或政府允许抽取地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量，地下的能量还是来至于太阳能。
目录 摘要 1地然热泵介绍 (1) 1.1热源 (5) 1.2组成部分 (5) 1. 3主要特点 (5) 1. 4形式 (6) 1.5可再生性 (7) 1.6高效节能 (7) 1.7优点 (9) 1.8工作原理 (10) 热泵原理 (11) 热泵分类 (11) 1.9系统类型 (12) 1.10应用方式 (13) 1.11制冷原理 (14) 1.12制热原理 (14) 1.13存在问题 (14) 2土壤源热泵系统设计的主要步骤 (13) 2.1建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 (14) 2.2地下管道设计 (14) 2.21 选择管材 (1) 5 2.22确定管径 (16) 2.23 确定竖井管 (1) 6 2.24 确定竖井数目及间距 (17) 2.25 计算管道压力损失 (17)
2.26 水泵选型 (1) 7 2.27校核管材承压力 (18) 3 其它 (1) 8 4 设计举例 (19) 4.1 设计参数 (2) 4.1.1 室外设计参数 (2) 1 4.1.2 室内设计参数 (2) 1 4.2 计算空调负荷及选择主要设备 (2) 1 4.3 计算地下负荷 (2) 2 4.4 确定管材及埋管管径 (2) 2 4.5 确定竖井埋管管长 (2) 2 4.6 确定竖井数目及间距 (2) 2 4.7 计算地埋管压力损失 (22) 4.8 校核管材承压能力 (22) 5参考文献 (23)
摘要 随着我国建筑业持续发展，对建筑节能的要求越来越高，而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分，因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。相应地，地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。 土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。 地下水热泵系统分为开式、闭式两种：开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式是将地下水连接到板式换热器，需要二次换热。 地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。 虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好，能耗低，性能系数高于土壤源热泵，但由于地下水、地表水并非到处可得，且水质也不一定能满足要求，所以其使用范围受到一定限制。国外（如美国、欧洲）主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导，本文进行了初步探讨，以供参考。
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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，用着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。
地源热泵原理地源热泵系统循环示意图从地源热泵原理中我们可以看到地源热泵利用了地能，地源热泵是一种高品质的可再生资源，是一种非常节能的采暖技术，地源热泵是国家建设部重点推荐项目，下面我们从地源热泵原理以及系统循环图中窥见其优势。 地源热泵原理 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。 地源热泵系统是一种先进的高效节能、无任何污染的采暖空调方式，在建筑用能领域，是作为环保和节能首推的新技术应用项目。2003 年建设部将地源热泵采暖空调技术列为建筑节能新技术成果 大力推广，应用和推广地源热泵技术，将对保护环境、提高环境质量、进一步推动和落实蓝天工程起到更好的积极效果。 地源热泵采暖空调系统冬季通过土壤换热器，从地下垂直埋管环路中吸收低品位热能，再借助压缩机系统将低品位的能量提升为高品位的能量，产生45 -50 ℃的热水，可以利用地板采暖、风机盘管、等设施用于采暖，并且可以提供生活热水。同样在夏季，热泵将制冷系统产生的冷凝热释放到地下，制取7 ℃的冷水供应室内空调。
地源热泵工作原理图 地源热泵系统使用大自然中大量可重复利用的能源。为了产生100% 的可利用的热能，一般采暖锅炉需要110%至120%的初级能源（燃油或燃气）。并且这种资源是不可再生的，燃烧后还要造成环境的污染。地源热泵系统正好相反，产生同样所需的热量，它仅需要1/4 的电能，其他3/4 的能量来自大自然中免费的可再生能源。通过使用热泵机组，地球上宝贵而且昂贵的高品位能源将不再浪费，而是用于家庭采暖领域。 地源热泵系统循环示意图
地源热泵中央空调原理 一、制冷原理 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，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器，以13℃以下的冷风的形式为房供冷。(格蓝轩-专注空气源热泵采暖-中国地缘热泵中央空调品质领导者） 二、制热原理 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。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发，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35℃以上热风的形式向室内供暖。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。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。 热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸汽压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成： 压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏； 蒸发器是输出冷量的设备，它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的； 冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的； 膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。 根据热力学第二定律，压缩机所消耗的功（电能）起到补偿作用，使循环工质不断地从低温环境中吸热，并向高温环境放热，周而往复地进行循环。 热泵分类 热泵是需要冷凝器的热量，蒸发器则从环境中取热，此时从环境取热的对象称为热源；相反制冷是需要蒸发器的冷量，冷凝器则向环境排热，此时向环境排热的对象称为冷源。 蒸发器冷凝器根据循环工质与环境换热介质的不同，主要分为空气换热和水换热两种形式。这样热泵或制冷机根据与环境换热介质的不同，可分为水—水式，水—空气式，空气—水式，和空气—空气式共四类。 利用空气作冷热源的热泵，称之为空气源热泵。空气源热泵有着悠久的历史，而且其安装和使用都很方便，应用较广泛。但由于地区空气温度的差别，在我国典型应用范围是长江以南地区。在华北地区，冬季平均气温低于零摄氏度，空气源热泵不仅运行条件恶劣，稳定性差，而且因为存在结霜问题，效率低下。 利用水作冷热源的热泵，称之为水源热泵。水是一种优良的热源，其热容量大，传热性能好，一般水源热泵的制冷供热效率或能力高于空气源热泵，但由于受水源的限制，水源热泵的应用远不及空气源热泵。 地源热泵工作原理及分类 地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热
地源热泵技术工作原理及制冷制热原理图 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。 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。 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。 地源热泵原理图：
地源热泵工作原理是：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。 地源热泵制冷原理： 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。
地源热泵工作原理 地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，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”。 地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。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。 地源热泵是地下土壤层为冷（热）源对建筑物进行供暖、供热水和空调供应的技术。众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正是利用大地的这个特点，通过埋藏在地下的换热器，与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。所以，地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，它既不会污染地下水，又不会影响地面沉降。在冬天，管道内的液体将地下的热量抽出，然后通过系统导入建筑物内，同时蓄存冷量，以备夏用；在夏天，热量从建建筑物内抽出，通过系统排入地下，同时蓄存热量，以备冬用。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。
地源热泵机组就是根据土壤换热器的性能而专门设计的一种与土壤换热器配套使用的热泵机组。机组的设计原则：一是提高机组的能效比，做到运行高效节能；二是扩大机组进出液温度的范围（提高机组最高允许进液温度和降低最低进液温度），保证机组安全可靠的运行热泵机组的工作原理和制冷机组是一致的，在小型空调器中，制冷和制热运行，只是通过一个换向阀把蒸发器和冷凝器调换工作。这些机组都是由压缩机、冷凝器、调节装置和蒸发器四部分组成。通过管路连接，形成一个闭环系统。压缩机起输送制冷剂蒸汽的作用，在冷凝器内，高温、高压制冷剂蒸汽与介质进行热交换而冷凝成液体，液体经调节装置降压后进入蒸发器，在蒸发器内吸收被冷确物体的热量而汽化，制冷剂蒸汽被压缩机吸走。即完成了压缩、冷凝、节流、汽化四个过程的一个流程。 （1）压缩机： 在压缩蒸汽热泵机组中最主要的组成部分是压缩机，地源热泵机组压缩机采用涡旋式和螺杆式。这两种压缩机由于它的运动部件只作旋转运动，机器的动平衡性好，运动时几乎没有振动。压缩机具有体积小、重量轻、零件数量少、结构简单、运行可靠、适应温度范围广等特点，即便在高压力比和较低蒸发温度等状态下输气系数仍很高。 （2）热交换器： 对热交换的一般要求：传热性能要好，热交换器内制冷剂和冷媒介质的流动阻力要小，结构紧凑，加工简单，维护方便。机组选用的是效率较高的套管式换热器和壳管式换热器。 a 冷凝器： 冷凝器是制冷装置的主要换热设备，在冷凝器中实现对制冷剂气体的冷却和冷凝。将冷凝热能传给周围介质。为了把制冷剂经过压缩而产生的高温、高压制冷剂气体液化，在冷凝器中冷却介质吸取的热量，在数值上等于蒸发器从被冷却物质吸取的热量（制冷量）与压缩机运转所消耗的功转化的当量热之和。 Q k =Q +860N i 大卡/小时 其中Q k 为冷凝器的热负荷，单位大卡/小时； Q k 为压缩机在设计工况下的制冷量，单位大卡/小时； N i 为压缩机在设计工况下的指示功率，单位大卡/小时； ⑴冷却介质流量的计算： 冷却水流量=冷凝器热负荷(Kcal/h)/冷却水出口温度℃-冷却水入口温度℃(kg/h) 冷凝器冷却水量的计算： V K =Q K /C(t 2 -t 1 )=Q K /1000(t 2 -t 1 ) m3/h 其中V K 为冷凝器冷却水量，单位为㎏/h； C为水的比热，单位为1大卡/㎏*℃； t 2-t 1 进出水温度差，单位℃；