地源热泵的分类及其优缺点

地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移，是一种非常节能的采暖制冷方式，因此受到国家建设部大力推荐，许多新建小区也是不遗余力大兴土木，地源热泵工程在全国各地轰轰烈烈开展，但是任何事情都是利弊共存，地源热泵也不是十全十美的，以下为。

优点1：稳定性好：地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，常年保持在较适宜的10—20℃范围内，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低。

优点2：节能高效：地源热泵系统主要利用地下恒定的能量，以电力为辅，节能高效。

在冬季运行的时候，地源热泵电能转化率为百分之百，而常规中央空调为了维持正常运转，需要将将近40%的电能用于化霜，仅有60%的电能正常转化为热能，这使得地源热泵空调比传统中央空调节能40%~50%左右。

优点3：使用寿命长：地源热泵系统非常的可靠耐用，它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，一般室外地下换热部分寿命为50年，地上热泵机组寿命为25年。

优点4：一机多用：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，一步到位，高效便捷。

优点5：环保可再生：地源热泵的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，在供热时，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，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好。

并且，地源热泵属于可再生能源，符合能源可持续性发展的趋势，是理想的绿色环保产品。

缺点1：地源热泵的使用受到场地限制，热交换是在地下进行的，必须通过打井进行热量传输，因此没有足够的场地就不能实现能量交换。

缺点2：一次性投资价格高。

地源热泵属于高档次的商品，地源热泵中央空调比一般中央空调档次又要高许多，节能高达百分之四十以上，但比一般中央空调投资高约百分之四十左右，如果有能力使用中央空调，地源热泵的高投入部分实际上是一种高回报投资。

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。

6、地源热泵的优缺点：空间占用答：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。

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。

地源热泵的分类及其各自特点美国制冷与空调学会（ARI）根据地下换热介质的不同分为三类：一是与地表水换热的水源热泵(water-source heat pumps )；二是与地下水换热的地下水源热泵(ground water-sourc e heat pumps) ；三是与土壤换热的地下耦合热泵(ground-coupled heat pump，ground sourc e closed-loop heat pumps，也叫土壤源热泵、闭环水源热泵)。

1．土壤源热泵土壤源热泵以大地作为热源和热汇，热泵的换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。

土壤源热泵系统主机通常采用水—水或热泵机组或水—气热泵机组。

根据地下热交换器的布置形式，主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三类。

垂直埋管换热器通常采用的是U型方式，按其埋管深度可分为浅层（<30m）,中层（30～100m）和深层（>100m）三种。

埋管深，地下岩土温度比较稳定，钻孔占地面积较少，但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。

总的来说，垂直埋管换热器热泵系统优势在于：（1）占地面积小；（2）土壤的温度和热特性变化小；（3）需要的管材最少，泵耗能低；（4）能效比很高。

而劣势主要在于：由于相应的施工设备和施工人员的缺乏，造价偏高。

水平埋管换热器有单管和多管两种形式。

其中单管水平换热器占地面积最大，虽然多管水平埋管换热器占地面积有所减少，但管长应相应增加来补偿相邻管间的热干扰。

水平埋管换热器热泵系统由于施工设备广泛使用而且施工人员易找，又加上许多家庭有足够大的施工场地，因此造价就可以减下来。

除需要较大场地外，水平埋管换热器系统的劣势还在于：运行性能上不稳定（由于浅层大地的温度和热特性随着季节、降雨以及埋深而变化）；泵耗能较高；系统效率降低。

蛇行埋管换热器比较适用于场地有限又较经济的情况下。

虽然挖掘量只有单管水平埋管换热器20%～30%,但是用管量会明显增加。

地源热泵基础知识一、地源热泵系统原理地源热泵是利用地下浅层地热资源的低品位能源, 通过热泵技术获取可供空调使用的冷热水的空调系统。

地源热泵是一个广泛的概念, 根据地热的利用方式, 分为水源热泵和土壤源热泵。

二者不同之处是: 水源热泵直接利用水作为热源, 土壤源热泵需要通过换热器从土壤中获取能量。

地源热泵空调系统通常由地源热泵机组、地热能换热系统、建筑物内系统组成。

地源热泵机组与常用的水冷式冷水机组的工作原理基本相同, 仅水源部分的温度有所差别。

此外, 地源热泵冷热工况的转换, 一般是通过机组以外管道阀门的切换来实现的。

地埋管换热器是地源热泵的重要组成部分。

垂直地埋管方式, 是在垂直钻孔内埋置U型换热管道, 然后由水平管将U型管并联成系统, 水从管道内流过并与土壤换热。

垂直地埋管方式的主要特点是运行比较稳定和可靠。

还有一种是水平地埋管方式。

二、地源热泵系统工作原理地源热泵技术是利用浅层常温土壤或地下水的能量作为能源的新型热泵技术。

该技术可以同时供暖和制冷, 并且能够提供生活热水。

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”。

地源热泵系统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。

地源热泵技术节能效果显著, 消耗１ｋＷ的能量, 用户可以得到４ｋＷ以上的热量或冷量。

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。

三、地源热泵的分类及其各自特点地源热泵在国内也被称为地热泵。

根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下３类: 土壤源热泵或称土壤耦合热泵（GCHP）、地下水热泵（GWHP）、地表水热泵（SWHP）。

地源热泵工作原理及分类地源热泵是一种利用地下热能进行空调和供暖的高效节能设备。

本文将介绍地源热泵的工作原理及分类。

一、地源热泵的工作原理1.1 地源热泵利用地下的恒定温度进行热交换，实现供暖和制冷。

1.2 地源热泵通过地下循环水管系统将地热能传递至热泵内部，进行热交换。

1.3 地源热泵利用压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等部件完成热能的转换和传递。

二、地源热泵的分类2.1 按照地热源的不同，地源热泵可分为水源热泵、地埋管热泵和井孔热泵。

2.2 水源热泵利用地下水进行热交换，适用于地下水资源丰富的地区。

2.3 地埋管热泵通过埋设在地下的循环管道进行热交换，适用于土地资源较为充裕的地区。

三、地源热泵的优势3.1 地源热泵具有高效节能的特点，能够显著降低能耗和运行成本。

3.2 地源热泵无排放，对环境友好，有利于减少温室气体排放。

3.3 地源热泵具有长期稳定的运行特性，使用寿命长，维护成本低。

四、地源热泵的应用领域4.1 地源热泵广泛应用于住宅、商业建筑和工业厂房的供暖和制冷系统。

4.2 地源热泵也可与太阳能光伏系统结合，实现能源的综合利用。

4.3 地源热泵在一些寒冷地区也被用于地面融雪系统，提高道路交通安全。

五、地源热泵的发展趋势5.1 随着环保意识的提高和能源危机的加剧，地源热泵作为一种清洁能源设备将得到更广泛的应用。

5.2 地源热泵技术将不断创新和完善，提高能效和稳定性。

5.3 地源热泵将成为未来建筑节能环保的主流供暖和制冷设备。

综上所述，地源热泵作为一种高效节能的供暖和制冷设备，具有广阔的应用前景和发展空间。

随着技术的不断进步和市场需求的增长，地源热泵将在未来得到更广泛的推广和应用。

地源热泵系统分类地源热泵系统是一种利用地下热能进行供暖和制冷的系统。

根据其工作原理和应用场景的不同，可以将地源热泵系统分为几个不同的分类。

一、地源热泵系统的分类1. 地下水源热泵系统地下水源热泵系统利用地下水的恒定温度来进行供暖和制冷。

系统通过井泵将地下水抽到地面，通过热交换器将地下水的热能传递给热泵系统。

在冬季，地下水的温度要高于地面温度，因此可以提供热能；而在夏季，地下水的温度要低于地面温度，可以提供制冷效果。

地下水源热泵系统需要有充足的地下水资源，并且需要进行水质处理。

2. 土壤源热泵系统土壤源热泵系统利用土壤中的热能来进行供暖和制冷。

系统通过埋设在土壤中的地埋管，将土壤的热能传递给热泵系统。

在冬季，土壤的温度要高于地面温度，因此可以提供热能；而在夏季，土壤的温度要低于地面温度，可以提供制冷效果。

土壤源热泵系统适用于土地资源丰富的地区。

3. 岩石源热泵系统岩石源热泵系统利用地下岩石中的热能来进行供暖和制冷。

系统通过在地下岩石中钻孔，将岩石的热能传递给热泵系统。

岩石源热泵系统的工作原理类似于土壤源热泵系统，但由于岩石的热传导性能较差，需要进行更深的钻孔。

岩石源热泵系统适用于地下水资源较为匮乏的地区。

4. 水体源热泵系统水体源热泵系统利用地下湖泊、河流或湿地等水体中的热能来进行供暖和制冷。

系统通过埋设在水体中的水埋管，将水域中的热能传递给热泵系统。

水体源热泵系统适用于水资源丰富的地区。

5. 海洋源热泵系统海洋源热泵系统利用海洋中的热能来进行供暖和制冷。

系统通过在海洋中埋设海洋埋管，将海洋中的热能传递给热泵系统。

海洋源热泵系统需要有充足的海洋资源，并且需要考虑对海洋生态环境的影响。

二、地源热泵系统的特点和优势地源热泵系统具有以下特点和优势：1. 高效节能：地源热泵系统利用地下热能进行供暖和制冷，不需要燃烧燃料，能够大幅度节省能源消耗，降低运行成本。

2. 环保低碳：地源热泵系统采用清洁能源，减少二氧化碳和其他污染物的排放，对环境友好。

地源热泵工作原理及分类地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的环保节能设备。

它通过地下的地热能源，将低温热能转化为高温热能，从而实现室内空调供暖。

地源热泵的工作原理主要包括地源热能的采集、传输、转换和利用四个过程。

1. 地源热泵的工作原理地源热泵的工作原理是基于热力学的热交换原理。

它利用地下的稳定温度来进行热能的转换和传递。

具体而言，地源热泵通过地下的水源、土壤或岩石等介质，采集地下的低温热能，然后通过热泵系统进行热能的提取和转换，最终将低温热能转化为高温热能，供给室内的空调系统。

2. 地源热泵的分类根据地源热泵系统的不同工作方式和热能的采集方式，地源热泵可以分为垂直地源热泵和水平地源热泵两种主要类型。

2.1 垂直地源热泵垂直地源热泵是通过在地下钻探井中安装热交换器来采集地下热能的一种方式。

热交换器一般采用U形或S形的地源热泵井管，通过井管与地下的岩石或土壤进行热交换，将地下的低温热能传递给热泵系统。

垂直地源热泵适用于土地面积较小或无法进行水平敷设的场所，如城市居民区、商业建筑等。

2.2 水平地源热泵水平地源热泵是通过在地下水平敷设热交换器来采集地下热能的一种方式。

热交换器一般采用水平敷设的地源热泵管，通过与地下的土壤或岩石进行热交换，实现地下热能的采集。

水平地源热泵适用于土地面积较大的场所，如乡村、工业园区等。

3. 地源热泵的优势和应用地源热泵作为一种环保节能的供暖设备，具有以下优势：3.1 高效节能：地源热泵利用地下热能进行热能转换，相比传统的供暖方式，能够节约大量能源，提高能源利用效率。

3.2 环保减排：地源热泵不需要燃烧燃料，减少了对大气的污染和温室气体的排放，对环境友好。

3.3 稳定可靠：地下的地热能源稳定可靠，不受外界气候影响，能够提供稳定的供暖效果。

地源热泵广泛应用于住宅、商业建筑、工业园区等场所。

在北方寒冷地区，地源热泵可以提供暖气供暖；在南方炎热地区，地源热泵可以提供空调制冷。

地源系统类型1.水平式地源热泵水平式地源热泵通过水平埋置于地表面2～4以下的闭合换热系统，它与土壤进行冷热交换。

此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物，如别墅和小型单体楼。

该系统初投资和施工难度相对较小，但占地面积较大。

地源热泵2.垂直式地源热泵垂直式地源热泵通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M～400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。

此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物，周围有一定的空地，如别墅和写字楼等。

该系统初投资较高，施工难度相对较大，但占地面积较小。

地源热泵3.地表水式地源热泵地表水式地源热泵地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。

此种系统适合于中小制冷供暖面积，临近水边的建筑物。

它利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性，不需钻井挖沟，初投资最小。

但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。

地源热泵4.地下水式地源热泵地下水式地源热泵地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。

地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。

此系统适合建筑面积大，周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。

近几年来，地能开发取得突破性进展。

地球表面水源和土壤是一个巨大的集热器，收集来自太阳48％的能量，比人类每年利用能量的500倍还多。

按换热载体分区，地源热泵空调主要有四种形式：一是地埋管地源热泵；二是地下水地源热泵；三是地表水地源热泵(包括海水源，江湖河溪水或地表潜水)；四是混合式地源热泵。

地表向下30～130米左右，一年四季的温度是相对恒定的，一般在15～ 20℃左右。

地源热泵正是利用地能这一特性，通过消耗少量的电能，实现由低温位向高温位或由高温位向低温位的转换，从而充分地利用地能。

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。

一地源热泵空调的优点从理论和能耗的角度上分析，地源热泵空调技术利用储存于地表浅层或地下的取之不尽的能源，成为可再生能源的一种形式。

地源热泵技术的优势与劣势一、关于地源热泵地源热泵技术是一种利用可再生能源（浅层地热）的暖通空调技术，该技术有高效的节能性，在国际上广泛应用在建筑节能领域。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），将热能实现由低品位向高品位转移。

土壤（地下水/地表水/污水等）可作为地源热泵在冬季供热的热源和夏季制冷的冷源，在供暖/制冷的同时，也可用来制备/供应生活热水，特别是夏季，通过室内热量和热水中冷量的交换，地源热泵的能效达到了最大化。

通常地源热泵消耗1kWh的能量，用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量，超高的能效比给我们提供了最优的节能建设和改造方案。

二、地源热泵发展史1912年，地源热泵技术在瑞士被提出，至今已有百年历史。

1946年，美国第一台地源热泵系统在俄勒冈州的波特兰市中心区安装成功，从此地源热泵开始在美国发展起来。

方肇洪教授在2000年赴美国俄克拉荷马州立大学(OSU)专门研究地源热泵技术，并把这项技术带回国内应用于工程实践。

美国多年来的统计资料显示，地源热泵的运行费用（采暖）比耗电空调节约35%～50%，比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40%～60%。

三、地源热泵的优势地源热泵主要有以下六大优势：1/节能：性能系数较高，节省运行费用25～50％2/环保：废除锅炉房，不向室外排热，不用地下水3/可持续发展：热量冬取夏蓄，利用可再生能源4/冷暖兼用：节省初投资5/美观：无室外机，不影响建筑外观6/降低电网负荷四、地源热泵的劣势地源热泵的优势很明显，节能环保，是一种新能源技术，缺点主要有以下三点：地源热泵的缺点主要是三个方面：一是需要用地，地下埋管，像郊区厂房/有车库的小区等都没问题；二是前期投入大一些，但是后期节能基本能补缺，相较于传统能源节能效果很好；三是供冷供热都要使用，单一供热或者供冷的项目有局限，像很多北方地区都没有问题。