第二章地源热泵系统介绍
地源热泵技术，是一门实践性极强实用技术，它是一种利浅层常温土壤中的能量作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的既可采暖又可制冷、并可提供卫生热水的新型空调技术。
地源热泵系统是利用地下土壤常年温度相对稳定的特性，通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑物内部完成热交换的装置。冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑物供暖，同时把建筑物内的冷量储存至地下，以备夏季制冷使用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑物进行降温，同时储存热量，以备冬季制热时使用。如果夏热冬冷地区制冷和采暖天数基本一致，冷暖负荷大致相同，使用同一系统，可以充分发挥地下储能的作用，同时还能供应生活热水。因此地源热泵技术被称为二十一世纪的“绿色空调技术”，地源热泵中央空调系统也成为目前中央空调方案中的最佳选择。
热泵技术的真正蓬勃兴旺还是在1973 年“能源危机”后出现的，20 世纪70 年代，石油危机把人们的注意力集中到高效、节能的能源利用上面来，使地源热泵的发展得到了一次质的突破。在这一时期，地下埋管的材料从传统的金属管发展到具有抗腐蚀性能好、抗冲击强度高、耐强震、耐扭曲的聚乙烯材质。
地源热泵系统主要分为三部分：一是能量采集系统；二是能量提升系统；三是能量释放系统。
一、能量采集系统
1、浅层地能热的特点
上章已详细说明，不再重复。
2、土壤的物理特性
采取地耦管热器的地热泵系统就是充分利用了这种浅层低温地热能，把大地作为热源，通过热交换器来传递热量。土壤的性质随着地区和季节的变化而不同，不同的土壤作为热泵的低温热源，目前还难以作出优劣的评价。影响这个传热过程的因素主要有两个：
Q=k*F*(T1-T2)
一是传热面积；
二是土壤的热力参数，包括土壤的热工特性、大地的平均温度、土壤的含水率、土壤的密度和地下渗流等。
(1) 热工特性
热工特性主要包括导热系数、容积热容量、热扩散率等。
导热系数: 表示土壤传导热量能力的一个热物理特性指标，在数量上为kCal/m·h·℃；
土壤的容积热容量:表征土壤的蓄热能力；
热扩散率：表征土壤温度场的变化速度。
导热系数、容积热容量、热扩散率因土壤成分、结构、密度、含水量的不同而不同，并随着地区不同和季节的变化而变化。在同一地区，土壤换热器对土壤的放热能力和对土壤的吸热能力是不同的。
一般情况，土壤换热器对土壤的吸热能力小于放热能力，在数据上，吸热量是放热量的0.5—0.7 倍。
热量传递有三种基本方式：导热、对流和热辐射。
在此过程中，介质溶液（通常为水）在埋管内宏观流动，冷热溶液相互掺混引起热量传递，形成对流换热，此过程中液体的粘滞力和流动速度影响其换热效果。溶液的热量通过导热传递到管壁时，热量从内管壁传到外管壁，热传递的效果受管材的导热系数影响。外管壁对土壤的传递效果取决于回填料和土壤的特性。
(2)、大地的温度
对大地土壤温度情况的了解是很重要的，因为驱动热传递的就是大地与循环水之间的温差。地壳按热力状态从上而下分为变温带、常温带、增温带。变温带的地温受气温的控制呈周期性的昼夜变化和年变化，随着深度的增加，变化幅度很快的变小。
气温的影响趋于零的深度叫常温带，常温带的地温一般略高于所在地区年平均气温的2～4℃，在概略计算时，可用所在地区的年平均气温来代替常温带的温度。常温带的深度在低纬度地区为5～10m，中纬度地区为10～20m,有些地区可达30m 左右，在某地区测定，10m 深的土壤温度接近于该地区全年平均气温，并且不受季节的影响。在0.3m深处偏离平均温度±15℃，在3m 深处为±5℃，而在6m 深处为±1.5℃，温差波动在较深的地方消失。
常温带以下的深度称为增温带，增温带的地温主要受地壳内部热力的影响，温度随着深度的增加而有规律升高，且温度每增加1℃所增加的深度称为地热增温级(m/℃)，一般平均每33～43 m 升高1℃。但由于岩石的导热性和水文地质条件的不同，各地区的地热增温级有很大差异。
华北地区为33～43m/℃，北京地区是50m/℃，东北大庆地区为22m/℃，各地区的大地平均温度、地表面温度和最低表面温度的天数等须有关部门研究统计，供人们查阅。
(3)、土壤的含水率
土壤的含水率是影响传热能力的重要因素，当水取代土壤微粒之间的空气后，它减小微粒之间的接触热阻，提高了传热能力。土壤的含水量在大于某一值时，土壤导热系统是恒定的，称为临界含湿量，低于此值时，导热系数下降，在夏季制冷时，热交换器向土壤传热，热交换器周围土壤中的水受热被驱除。如果土壤处于临界含湿量时，由于水的减少使土壤的导热系数下降，恶性循环，使土壤的水分更多的被驱除。土壤含水率的下降，使土壤吸热能力衰减的幅度比土壤放热能力衰减的幅度相对较大。所以在干燥高温地区采用地耦管要考虑到土壤的热不稳定性。在实际运行中，可以通过人工加水的办法来改善土壤的含水率。（有些研究表明转换相同的热量所需的管长在潮湿土壤中为干燥土壤的1/3，在胶状土中仅为干燥土壤的1/10）。
在我国北方地下水位较高和冷负荷较小的地区，土壤的含湿量将保持在临界点以上，可以认为大部分地区全年都是潮湿土壤。
(4)、地下水的流动
地下水的渗流对大地的热传递有明显的效果。实际上，大地的地质构造很复杂，存在着松散的粘土层、砂层、沉积岩层、空气和水层等。由于地球构造运动，各岩层又出现褶皱、倾斜、断裂现象。地表水及降雨渗入土质层，在重力作用下，向更深层运动，最后停留在不透水层。地下水在空隙中缓慢流动以形成渗流，自然界一般地下水在孔隙或裂缝中的流速是每日几米，故地下水大多数是层流状态运动，只有当地下水流经漂石、卵石的特大孔隙时，才会出现紊流状态运动。地下水的流动不但能导热传热，并且还能对流传热。若地下水渗流流速大于8cm/h 时，就可按水的传热来计算。
3、埋管的形式对换热器的影响
在实践中可知，埋管形式的不同，其单位长度的换热管的换热量不同：
水平平行埋管时为1；水平螺旋埋管时为0.8；
垂直单U 埋管时为1~1.2；垂直双U 埋管时为1.3~1.5。
4、系统内部液体温度(T) 对机组换热器的影响
从实践中得到，在地质情况相同的条件下，热泵机组允许的最低和最高进液温度是确定热交换器地耦管长度的主要因素。如果以允许最低进液温度为确定因素，热交换器的长度由吸热负荷确定；如果以
允许最高进液温度为确定因素，热交换器的长度由放热负荷确定。在实际应用中，温度只会达到最低或最高温度限制值中的一个。降低机组的最高温度允许值或升高机组最低温度允许值，都要增加地耦管的长度。
竖直埋管换热器中流动的循环水温度是不断变化的。夏季制冷工况进行时，由于蓄热地温提高，机组运行时水温不断上升，停机时水温又有所下降，当建筑物冷负荷达到最大时水温升至最高点。冬季供热工况运行时则相反，由于取热地温下降，当建筑物热负荷最多时，换热器中水温达到最低点。
设计时，首先应设定换热器埋管中循环水最高温度和最低温度，因为这个设定和整个空调系统有关。如夏季温度设定较低，对热泵压缩机制冷工况有利，机组耗能少，但埋管换热器换热面积要加大，即钻孔数要增加，埋管长度要加长。反之温度设定较高，钻孔数和埋管长度均可减少，可节省投资，但热泵机组的制冷系数COP 值下降，能耗增加。设定值应通过经济比较选择最佳状态点。
1、热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7～12℃。地埋管中循环水进入U 型管的温度应低于30℃；
2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，水温在45～50℃。这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高COP 值并降低能耗。地埋管中循环水冬季进水温度，以水不冻结并留有安全余地为好，一般控制4℃以上。为了降低工程的初投资，地埋管换热器变小，加大了循环水与
大地间温差传热，循环水温降至0℃以下，为此循环水必须使用防冻液，如乙二醇溶液或食盐水。这样可但增加了对设备的腐蚀，在严寒地区不得不这样做。而在华北地区的工程中，建议增加少量投资，加大土壤换热器的面积，软化水就可以满足要求，不一定要加防冻液。
5、U 型埋管内的液体流速对土壤换热器的影响
流体流动时有两种流态：一种是流体在管内分层流动，各流层间的流体质点互不混杂，有条不紊的向前流动，这种流动状态称为层流；另一种是流体质点在管内的运动轨迹不是规则的，各部分液体互相剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。由紊流变成层流的速度称为临界流速u。
介质循环泵是地耦管土壤换热器循环管路中流体流动的动力。泵安装在比换热器高的地面上，在设计中要注意泵的汽蚀性能指标。泵的汽蚀是指泵进口压力低于泵进口流体汽化压力时，进口液体产生气泡对叶片的影响。流体的能量增加，使产生的气泡在叶轮进口处消失，由于气泡由产生到消失是在极短的时间内完成的，气泡的破坏会产生巨大的冲击力、震动和噪声，严重时会使泵不能正常运转。因此，在安装介质循环系统时，要在泵的上方高度上装有定压装置，保持介质循环泵进口有静压。如果单台泵的调解量不能达到设计要求，可以采用泵的并联运行方式。并联运行的泵扬程相等，泵的出口装有逆止阀，避免因扬程的偏差使扬程低的泵发生倒流，引起泵的反转，导致事故发生。
6、回填材料对土壤换热器的影响
7、孔洞相邻间距对土壤换热器的影响
孔洞传热半径为2.5 米左右，超过此值，孔洞的半径再增大，基本上换热效果不受影响，也就是说垂直埋管换热器竖直孔互不产生热干扰的孔距为5 米。
二、能量提升系统
能量提升系统是将采集来的能量经提升交换，传送至空调空间，以实现能量的释放。本系统主要的设备就是土壤源热泵专用空调机组和循环水泵。
地源热泵专用机组在不同蒸发温度下工作，压缩机的轴功率（耗电功率）和制冷量（输出功率）也随着改变。如果建筑物内的冷、热负荷恒定，那么，系统在制冷状态时，蒸发器温度不变、压缩机吸气压力不变，若冷凝器的进出水温差小，此时机组冷凝器水温逐渐升高，促使冷凝温度升高，而单位制冷量和输出系数都要下降，则制冷量减小、轴功率增大。
系统在制热状态时，冷凝温度不变、压缩机排气压力不变，若蒸发器进出口水温差小，此时机组蒸发器的水温逐渐下降，意味着蒸发温度降低，压缩机吸气压力减小，结果是单位容积制冷量下降，压缩比、冷凝压力和蒸发压力之比增大，压缩机轴功率上升。
在土壤源热泵空调系统中，制冷运行时，冷凝压力主要取决于冷凝器水的流量和水温，水量增加，水温降低，排气压力就下降，反
之就上升；制热运行时，蒸发温度与进液温度之差和蒸发器大小有直接关系，温差小时，蒸发压力就会低，蒸发器就得增大。
1、地源热泵专用机组
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。这些机组都是由压缩机、冷凝器、节流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、高压制冷剂蒸汽与冷媒进行热交换而被冷凝成液体，液体经调节装置降压后进入蒸发器，在蒸发器内吸收被冷却物体的热量而汽化，制冷剂蒸汽被压缩机吸走，即完成了压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程的一个流程。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来进行工作的。
(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，压缩机是用来压缩和传输制冷剂蒸汽的。压缩机的型式主要有活塞式、离心式、滑板式、滚动式、螺杆式和涡旋式。目前，土壤源热泵专用机组应用比较广泛的是涡旋式和螺杆式。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。密封性能好，容积效率高，而且对湿行程不敏感。此形式的压缩机具有体积小、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，
即便在较高压力比和较低蒸发温度等状态下输气系数仍很高。
柔性变容量技术调节压缩机运行负载，节能效果比较显著，柔性螺杆压缩机分四段（25%、50%、75%、100%）容量调节，压缩机从25%容量开始启动，启动电流很小，避免对电网的冲击。温度传感器检测机组出水温度，当上载温度条件满足时，压缩机容量逐级上载，直到100%。当出水温度达到设定要求时，机组开始卸载，直到停机。柔性涡旋压缩机从10%～100%容量无级调节，节能效果更佳。
(2) 热交换器
对热交换的一般要求是：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。换热器有板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器等形式。
1、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。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，在冷凝器中将冷凝热能传给冷却介质，冷凝介质的吸热量应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。
对于地源热泵机组，冷凝器的循环介质单位制冷量的流量：
2、蒸发器：
蒸发器也是制冷装置的主要换热设备，在蒸发器内制冷剂液体在低温低压下沸腾以吸收被冷却介质的热量，从而达到制冷目的。常用的蒸发器有两种，一种是满液式蒸发器，一种是干式蒸发器。
满液式蒸发器是液态制冷剂经过节流后进入蒸发器，在蒸发器内制冷剂保持一定自由液面并在管外蒸发的壳管式蒸发器。满液式蒸发器存在制冷剂充灌量大的缺点。在采用氟里昂的系统中，由于氟利昂溶解于油，并且油较氟利昂要轻，因而很难把存在于其中的润滑油排回压缩机，如果能解决回油难题，在大型地源热泵机组中，采用满液式蒸发器的换热效率比较高，单机容量大。满液式蒸发器结构上的特征决定了在整个过程中，完全是制冷剂液体与水之间的换热，传热温差仅为2℃，最低出水温度可达3℃。小型地源热泵机组，多数是采用干式蒸发器。经膨胀阀后的制冷剂从下部进入管内流动，传媒介质
水在管外流动，这样可以增大管外的水流量，增加传热量，氟利昂的溶液混合物在铜管内流动，不断吸收管外水的热量而汽化，直至变成饱和蒸汽，并从上部的出汽管由压缩机吸走。只要管内制冷剂的流速大于4 米/秒，就可使润滑油随同制冷剂蒸汽一起返回压缩机。
3、换热器中制冷剂的流速和流向：
冷凝器内冷却介质的最佳流速：冷却水为0.8～1.2m/s。
如果冷凝液膜的流动方向与气流方向一致时，可使冷凝液膜能较迅速的流过传热表面，液膜层就薄，放热系数增大；否则蒸汽流速较小时，液膜层就厚，放热系数就会降低。要提高制冷剂在冷凝时的放热系数，就应保证冷凝液体能从传热表面上迅速排除。
在蒸发器工作时，经膨胀阀减压后的制冷剂，从下部进入管内，制冷剂的混合物在铜管内流动，不断的吸收介质的热量而汽化，直至变成饱和蒸汽甚至达到过热状态，从上部的出气管由压缩机吸走。蒸发器管内制冷剂有一定流速，冲刷管子，使油返回压缩机。
蒸发器的结构必须保证制冷剂蒸汽能很快地脱离传热表面，正确的自动控制使制冷剂液体节流后产生的蒸汽在其进入蒸发器前就
从液体中分离出来，并使蒸发器内保持合理的制冷剂液面温度，以便更好的发挥蒸发器的传热效果。蒸发器必须考虑回油和防止液体被吸入压缩机等问题。
热泵机组要求热交换器既是蒸发器，又是冷凝器。由于蒸发器和冷凝器的要求不同，因此要求换热器的大小、结构应满足夏、冬的工作条件。对较大容量的地源热泵系统中，宁可采用变换机组外的冷、热水的循环管路也不可改变制冷剂的循环线路。
（3）制冷剂的控制调节
热泵机组的另一个重要装置是节流机构，它的功能是实现制冷剂的节流和流量控制。热泵系统的节流机构应符合制冷工况和制热工况的要求，目前多数机组都采用制冷与制热各安装一个容量不同的膨胀阀，来满足制冷与制热循环的不同制冷剂流量的需求。也有的采用单一膨胀阀在制热时串联一个毛细管来达到流量的控制。目前已有电子膨胀阀和双向热力膨胀阀的市场供应。因为热力膨胀阀依靠其感温包感受到的温度来调节制冷机流量，属于机械式，分级调节会出现负荷与制冷剂流量不匹配现象，反应滞后，主机无法对其控制；而电子
膨胀阀则通过高精度电子感温元件来控制，从0~100%分2600 级调节制冷剂供给量，因此具有控制精度高、反映灵敏，过热度仅为1.5℃～2℃，工况稳定、运行可靠，能使主机负荷和制冷剂流量准确配合的特点，且一个电子膨胀阀可代替两个不同流量的热力膨胀阀，此时电子膨胀阀不仅流程简单，而且还能充分发挥制冷效能。所以目前多采用电子膨胀阀。
热泵机组的另一个流动控制阀应为四通阀，它可起到蒸发器和冷凝器互换的作用。
（4）自动控制系统
空调系统是按最大负荷设计的，并且还会乘以一个系数，所以设备的选择都是按最不利的工况来选型设计，留有相当的余量，在相当一部分时间内，空调只是部分负荷运转。因此，空调系统的能源有效利用和节能要靠机组的自动化控制来解决。地源热泵系统运行采用柔性变容量技术调节机组运行负载，节能效果比较显著。
自动控制系统具有以下功能：远程监控，定时开关机，手动、自动切换工作状态，与附属设备联动，故障自动判断、处理、报警、内存记录，冬季防冻，能量控制，运行管理，负荷匹配，运行限制，全中文信息，触摸屏显示等功能。
2、热泵的实际运行工况
理论循环的热力计算清楚表明，一台制冷装置的制冷量、放热量、耗功率及制冷系数，均不是定值，而随其运行工况变化。理论循环的运行工况主要指蒸发温度和冷凝温度，其中蒸发温度变化对制冷
装置的制冷量、制冷系数等影响最大。蒸发温度低，使压缩机的吸气比容量大，压缩机的质量流量降低，所以制冷量下，降。而冷凝温度提升对压缩机的质量流量影响较小，但是冷凝器的冷凝温度提升结果，使压缩机的耗功变大。
在蒸发器和冷凝器的设计中，应依据水源的状况和地耦管土壤换热器的特征来计算设计热泵机组。
考虑到热泵中央空调系统实际合理的经济效益平衡点
1. 地源热泵机组
制冷状态：蒸发器出进水温度7℃～12℃，冷凝器进出水温度25℃～30℃（或28℃～32℃）；
制热状态：蒸发器出进水温度4℃～8℃（或0℃～-2℃），冷凝器进出水温度45℃～50℃。
2. 水源热泵机组
A、地下水源热泵
制冷状态：蒸发器出进水温度7℃～12℃，冷凝器进出水温度15℃～20℃（或18℃～29℃）；
制热状态：蒸发器出进水温度15℃～10℃（或15℃～8℃），冷凝器进出水温度45℃～50℃。
B、地表水源热泵
制冷状态：蒸发器出进水温度7℃～12℃，冷凝器进出水温度25℃～30℃（或28℃～32℃）；
制热状态：蒸发器出进水温度1℃～-3℃（或3℃～0℃），冷
凝器进出水温度45℃～50℃。
COP 是国际上通用的一个衡量供热和制冷装配效率的指标，它表示的是输出能量与输入能量的比值，比值越大，说明其效率越高，反之则效率越低。只看热泵机组的能效比有多高而不考虑运行工况是没有任何意义的。
总之，地耦管土壤换热器地源热泵专用机组最低允许进液温度要比地下水水源热泵机组低的多。因此在制冷状态运行时，冷凝器的水量是地下水水源热泵机组的1.2 倍。制热状态运行时，蒸发器的水流量是地下水水源热泵机组的2.3 倍。除了在蒸发器设计上要加大换热量外，还可以在封闭循环系统中加装热回收装置或加装旁通调节控制制冷剂循环装置。
3 能量释放系统
能量释放系统就是地源热泵中央空调系统在建筑物内的空气调节部分，空气调节简称空调，空调就是采用技术手段将空气的温度、湿度、空气流速、清洁度等进行调节，控制在合适的范围内，提高室内的空气质量，创造和保持一定的空气环境，增强人的舒适度和工业生产的工艺要求。人体的舒适状态是由许多因素决定的，如环境的声音，嗅觉，视觉，振动，色调，温度，湿度，气流速度以及人的穿着服式等。主要的是环境的温度，湿度和气流速度，对房间空气进行热湿处理，使之达到设定的温湿度要求是空气调节最基本的内容。
人体在新陈代谢过程中产生的热量，要通过对流、辐射、传导和蒸发等方式，维持人体散热与体内产生热相平衡，体温保持在
36.5℃左右时，人的热感觉良好。如果与人的热感觉有关的因素发生变化，人体会运用自身的调节机能，如加强汗液分泌来增加散热。当体内多余热量难以全部散出时，体内蓄存热量导致体温上升，人感到了不舒服；同样，人体散热量过多，体内温度下降时，人会发生不舒服的颤抖。
根据“采暖通风与空气调节设计规范”中的规定，从节能的观点看，舒适性空调室内计算参数如下：
夏季：温度24～28℃，相对湿度40～60%，风速小于0.3m/s。
冬季：温度18～22℃，相对湿度40～60%，风速小于0.2m/s。
工艺性空调可分为降温性空调、恒温恒湿空调和净化空调。
降温性空调的室内温度、湿度要求是夏季不大于28℃，相对湿度不大于60%，能保持在夏天操作人员手不出汗，产品不受潮。因此，只规定温度和湿度的上限，不对精度设要求。
恒温恒湿空调的室内温度精度有严格的要求，一般是全年室内温度保持在20±0.1℃，相对湿度保持在50±5%。
净化空调不仅对室内温、湿度有一定的要求，而且对空气中所含的尘粒的大小和数量也有严格要求，洁净度有级差之分。
必须提出的是，一定要了解实际工艺过程对室内温、湿度的要求。在工艺条件允许的前提下，要注意节省投资，减少能耗，并且应该有利于人的健康。
地源热泵的空气调节部分与常规的中央空调系统是相同的，目
前已被人们熟知和应用。空气调节部分是地源热泵中央空调系统的末端设备，它对温度、湿度、清洁度进行调节，使其控制在合适的范围内，以提高室内的空气质量，增强人的舒适度。
人们有90%以上的时间是在室内度过的，所以必须提高对室内环境质量问题的认识。
目前改善室内空气品质的主要措施要从三个方面去做：
第一是除去污染源，强制对建筑物材料的化学污染、放射性污染、生物污染等进行控制，这是一种起点控制，实际上既不可能存在无污染的材料，也不可能完全控制着室内的其它污染，只能把有害污染给一个量的限制；
第二是自净和通风，通过送入室内新鲜空气和过滤净化方式改善室内空气品质，使人们感到舒适，把对人们健康不利的潜在影响降到最小；
第三是环境参数的调节，包括空气温度、气流速度、相对湿度和平均辐射温度，建立满足人体热舒适及高空气品质的环境，有助于人的身心健康，提高学习、工作效率。所以，创造一个健康、舒适的室内环境，是非常必要的。
不同的环境对空调的要求各不相同，为满足不同要求，又产生了不同类型的空调方式。无论采用何种方式，环境条件如何变化，空调系统都必须按照设计标准，满足空气的温度、湿度、清洁度、新风量的要求，并满足控制噪音的规范。
建筑物的功能不同，空调要求就不同，空调系统的组成也就不同，以下将介绍几种常见的空调方式：
全水式地源热泵中央空调
全水式地源热泵中央空调系统可由地源热泵供应冷冻水和供暖热水。冷热水通过管路进入各空调房间，再通过空调末端的换热装置，处理室内的空气，实现空气调节。
3.1 风机盘管系统
风机盘管空调系统属于半集中式，它是由风机和盘管（换热器）组成的机组，直接装在空调房间内。开动风机后，可将室内空气吸入机组，经空气过滤器过滤，再经盘管换热后，就地送回房间，以达到空调的目的。
风机盘管所用的冷冻水和热水，是由地源热泵机组集中供应的。室内新鲜空气，是由新风处理机将室外空气吸入主机中经处理，再由风管送入各房间的。
风机盘管有立式、卧式、立柜式、吸顶式。根据房间装修的需要，有明装和暗装。风机盘管的型式仍在不断发展。
风机盘管系统可用于宾馆、办公室、公寓、医院、教学楼和高层多房间的建筑物，同时也用于小型方案的住宅建筑。
风机盘管的优点是：布置灵活，可独立调节室温；调节灵活，风机可多档变速；各房间互不影响，空气互不串通。风机盘管也有一定的缺点，其选用一定要是优质的，否则给维修工作带来众多的不便；受噪声的限制，风机转速不能过高，影响室内气流的均匀分布。
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
江西某电子厂空调运行比较分析1.冷、热源及空调方式选择比较
2.运行费用分析比较： 制冷机选用二大一小三台机组，300冷吨两台，150冷吨一台，（共2637KW计算），以适应不同负荷时制冷机能处于高效状态下运行。采暖总热量约1.2MW（1200KW）。 选用地源热泵机组LTLHM-370，制冷量1300KW，功率245.4KW；制热量1400KW，功率324.6KW。 循环泵功率（估算）：37KW（一用一备） 补水泵功率（估算）：4KW（一用一备） 地埋管循环泵功率（估算）：30KW（一用一备） 冬季使用一台机组。 A、地源热泵系统，冬夏两用 ·夏季各设备的配电功率 · a.地源热泵机组：夏季245.4kW/台*2台。 · b.空调侧循环泵：37kW/台。 · c.地埋管侧循环泵：30kW/台。 · d.空调水电子水处理仪：0.2 kW/台。 · e.埋管侧电子除垢仪：0.2 kW/台。 · f.补水泵：4kW/台。 ·地埋管热泵工程运行费用如下： · 1、电价按0.80元/KWH。 · 2、夏季制冷90天，每天间歇运行8小时。 · 3、空调同时使用率取0.8。 · 4、机组运行率取65%。 夏季运行费用： 90×8×0.8×（0.2×2+4+30+245.4×2+37）×65%×0.8=16.8万元。 ·冬季各设备的配电功率
· a.地源热泵机组：夏季324.6kW/台*2台。 · b.空调侧循环泵：37kW/台。 · c.地埋管侧循环泵：30kW/台。 · d.空调水电子水处理仪：0.2 kW/台。 · e.井水电子除垢仪：0.2 kW/台。 · f.补水泵：4kW/台。 ·地埋管热泵工程运行费用如下： · 1、电价按0.80元/KWH。 · 2、冬季制热120天，每天间歇运行8小时。 · 3、空调同时使用率取0.8。 · 4、机组运行率取65%。 冬季运行费用： 120×8×0.8×（0.2×2+4+30+324.6+37）×65%×0.8=15.8万元。 B、水冷冷水机组和燃油锅炉 选用水冷冷水机组LTLS-280两台，制冷量1021KW，功率243KW。另选用水冷冷水机组LTLS-160一台，制冷量550KW，功率130KW。 循环泵功率（估算）：37KW（一用一备） 补水泵功率（估算）：4KW（一用一备） 冷却塔循环泵功率（估算）：30KW（一用一备） ·夏季各设备的配电功率 · a.水冷冷水机组：夏季243kW/台*2台，130kW/台*1台 · b.空调侧循环泵：37kW/台。 · c.冷却塔循环泵：30kW/台。 · d.空调水电子水处理仪：0.2 kW/台。 · e.冷却水电子除垢仪：0.2 kW/台。 · f.补水泵：4kW/台。 ·冷水水冷工程运行费用如下：
地源热泵三联供系统介绍及应用 广州市密西雷电子有限公司――刘万才 1、概述 地源热泵三联供机组是一种利用地能（包括地下水、土壤、地表水等）作为冷（热）源，对室内空间提供采暖、空调与生活热水等多种功能的空调热水设备。地源热泵三联供通过输入少量的高品位能源（如电能），系统以水为载体，夏季制冷季时从室内吸收热量通过载体将热量释放到地下土壤中储存起来，同时载体得到冷却，从而实现对室内进行降温、除湿，该系统每消耗1KW的电能，可以得到4-5KW的冷量，同时所得生活热水为完全免费获得。冬季采暖时系统从地下土壤中吸收热量通过载体将热量释放到室内，满足室内供热与采暖的需求。地源热泵三联供所利用的是地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，是清洁的可再生能源，取之不尽、用之不竭。热泵系统进行能量的转换利用，节能环保。 3、工程应用 3.1．工程根况: 本工程为上海某会所楼的中央空调，属于舒适性空调。空调使用面积为1200m2.层数为3层，主要区域为办公室，会议室、健身中心等；本大楼需要24小时有热水供应。 3.2．系统配置 经计算本工程总设计冷负荷为264KW，热负荷为160KW，热水用量为5T/天。空调主机选用PHNIX（芬尼克兹）型号为PWSRW250S-HGLQX地源三联供机组（地下环路式）系列4台。该机组单机制冷量为65KW；制热量为50KW；额定产热水量680L/h。 室内空调末端采用卧式暗装风机盘管，合理配置室内机机型，及均匀布置送、回风位置，保证房间气流组织，做到装潢及使用效果的完美。空调供回水系统采用异程式，管材为镀锌钢管，冷凝水管材用PVC管排至地漏，为防止冷结产生，分别采用20mm厚和8mm厚橡塑材料管材保温。空调机组在震动及运行方面具备良好的性能，且机组在冷量控制方面实行全自动控制运行。 热水供应系统，热水系统配置1个不锈钢保温水箱（有效容积为5m3）。机组进水和出水管接水箱，管材采用PPR管外包橡塑保温，水箱中热水经机组加热（水温55℃），由热水供水泵送到各用水点。
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
第三章地源热泵系统的设计及计算 一说到设计，人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图，当然这些都属于设计领域里的工作，而寻找解决问题的途径，也是设计任务之一。设计本身包括寻找解决问题的途径，所以它不限于事先构思，更不排斥实践，而应是思维活动与实践活动的统一。空调设计的任务及目的，就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。 现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂，这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用，但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力，促使空调技术更进一步向前发展。目前，建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。从建筑设计方面来看，提高隔热保温性能，采用合理的朝向，增设必要的遮阳等可以减少空调负荷，降低能耗。对于确定的空调负荷，提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件，都成为降低能耗的关健。 空调系统的设计一般采用工况设计法，是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算，并且是按最不利情况考虑，按照设备的额定工况选择指标。所以，设备选型较大。空调设备经常处于部分负荷状态下运行，必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。避免负荷变化了，而设备不能作相应调节，出现大马拉小车的现象；或设备也能调节负荷，但调节性能差，耗能指标落后。
因此，设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度，这就是所谓的过程设计方法。 一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准 1、通用设计规范 1)．《采暧通风及空气调节设计规范》（GB50019-2003（2003 年版））； 2)．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88） 3)．《建筑设计防火规范》（GBJ116－87） 4)．《高层民用建筑设计防火规范》（ GBJ0045－95） 5)．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）2．专用设计规范： 1)．《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87） 2)．《住宅设计规范》（GB50096-99） 3)．《办公建筑设计规范》（JG67－89） 4)．〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89） 5)．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93） 6)．《地源热泵系统工程技术规范》（JGJ142－2004） 7)．《地面辐射供暖技术规范》（GB50366－2005） 8)．其它专用设计规范 3．专用设计标准图集： 1)．《暖通空调标准图集》 2)．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）
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。
摘要 该别墅系一栋集文化娱乐，办公，客房等一体的多功能综合别墅。该别墅选择地源热泵为空调冷热源, 空调系统的室内部分采用风机盘管加独立新风系统，末端设备为风机盘管, 新风处理到室内等焓线，过渡季节只供新风,部分房间采用地板辐射供暖。本论文从地源热泵工作原理出发，详细地进行了地源热泵空调系统设计和特点分析,并与普通空调系统进行了经济上和技术上的比较。地源热泵地下换热器采用U 型竖埋管地下换热器;主卧式采用了低温水地板辐射供暖系统。 关键词：别墅；地源热泵；竖直埋管；地板辐射供暖 1.1 课题背景 地热是一种可再生的自然能源。尽管目前它的应用还不能像传统能源(煤、石油、天然气、水力能和核能)那样广泛，但由于地壳里蕴藏着丰富的地热能，特别是在传统能源越来越缺乏的今天，地热能利用在许多国家已得到了相当的重视。地源热泵中央空调系统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源，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，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，使得地源也成为清洁的可再生能源一种形式。 地源热泵中央空调系统是利用水与地源(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，冬季把地源中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地源为“热泵”；夏季把室内热量“取”出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地源为“冷源”。地源热泵中央空调系统通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。与锅炉(电、燃料)供热系统相比，锅炉供热只能将90％以上的电能或70—90％的燃料内能转化为热量供用户使用，因此地源热泵中央空调系统要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于地源热泵中央空调系统的热源温度全年较为稳定，一般为9—16℃，其制冷、制热系数可达3.5—6.3，与传统的空气源热泵相比，要高出40％左右，其运行费用为普通中央空调的50—60％。 地源热泵中央空调系统的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与常规电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其他节能措施减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量。该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
目录 一、项目概况 (1) 二、设计参考标准及规范 (1) 三、设计参数 (1) 1．室外气象参数 (1) 2．室内设计参数 (1) 四、中央空调设计 (2) 1.室内冷热负荷确定 (1) 2.末端系统确定 (2) 3.热泵机房的设计 (2) 4.地埋管设计 (3) 五、初投资分析 (3) 1.机房部分报价表 (3) 2.地埋部分报价表 (4) 3.地暖部分报价表 (4) 4.空调末端部分报价表 (5) 六、运行费用经济性分析 (6) 七、热泵中央空调 (7) 八、地埋管换热器施工工艺 (10)
一、项目概况 该项目为某某地源热泵中央空调工程，建筑分四层，地下一层、地上三层，建筑面积约为1071.3㎡，其中地下179.2㎡，地上892.1㎡，拟采用地源热泵中央空调系统。 二、设计参考标准及规范 三、设计参数 1．室外气象参数 1.室内冷热负荷确定 根据《民用建筑采暖通风与空气调节技术措施》，其空调负荷概算值为：
1)夏季采用风机盘管的形式 地板采暖的全称，低温地板辐射采暖，低温辐射地板采暖是通过埋设于地板下的加热管——地暖专用管或发热电缆，把地板加热到表面温度18至32℃，均匀地向室内辐射热量地板采暖而达到采暖效果。与传统的采暖方式相比，可以说有以下几个优势：房间温度分布均匀的采用采暖方式，由于是整个地板均匀散热，因此房间里的温差极小。而且室内温度是由下而上逐渐降低，地面温度高于人的呼吸系统温度，给人以脚暖头凉的舒适感觉。有利于营造健康的室内环境采用散热片取暖。高效节能由于采暖的辐射面大，节省空间。 3.热泵机房的设计 机房设备清单：
每个孔内埋设一个U型地耦管，所有的地耦管通过水平集、分管汇集，通过循环水泵进入热泵机组，形成一个闭式系统。地耦管内充注中间介质水作为冷热载体，中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，夏季通过土壤热交换器向土壤散热，冬季通过土壤热交换器从土壤中吸热，从而实现与土壤进行热交换的目的。该系统充分利用了地下土壤常年温度保持恒定的特点，是目前所有空调系统当中最节能的系统，也是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调系统。 地埋系统包括埋地换热器及附件，循环水泵、定压装置、过滤器、回填材料等设备。地埋管采用DN32规格的专用聚乙烯塑料管材。 孔间距不得小于垂直埋管最大负荷换热时在该区域内形成的温阶扩散直径。 地源热泵中央空调系统地下换热器系统孔间距布置可根据布置的空间的大小及换热负荷值取3-6m。本工程项目孔间距取4m。（施工时应现场可以做相应的调整）。 具体数据如下表: 五、初投资分析 1.机房部分报价表
新龙生态林工程项目指挥部（办公楼） 地源热泵空调系统操作手册
工程概况 工程名称：新龙生态林工程项目指挥部（办公楼）地源热泵空调系统工程地点：常州市新北区长江北路 建设单位：常州龙城生态建设有限公司 施工单位：江苏凯源机电设备安装工程有限公司 设备描述 1、本工程系统为地源热泵系统，主机品牌为上海美意，配置热泵机组4台；室内风机盘管品牌为浙江盾安，室内配置风机盘管57台；中厅配置风管式机组2台，配置室内新风机4台。 地源侧配备循环水泵两台，一用一备；空调侧配备循环水泵两台，一用一备。 地源侧与空调侧各配置定压稳压装置一套。 2、美意主机液晶控制面板使用说明：
○1开关 ○2模式 ○3热水 ○4温度加键/风速 ○5确认 ○6温度减键/睡眠 ○7设置 ○8清除 ○9节能 ○10室温 3、室内风机盘管液晶控制面板使用说明： ○1开/关机按键 ○2模式按键，冷/热转换 ○3风量调节键 ○4/○5温度设置键 ○6红外接收窗 ○7/○8冷/热符号 ○9通风符号 ○10自动风速符号 ○11手动风速符号 ○12室温符号 ○14/○15温度显示
4、新风机组液晶控制面板使用说明 ○1开关键 ○2模式键 ○3风速键 ○4/○6上下键 ○5空格 开机步骤 开启地源侧水泵和空调侧水泵 按主机液晶控制面板开关，依次开1#、2#机 开启室内液晶控制面板开关（设置温度及风量） 关机步骤 关闭室内液晶控制面板开关
关闭主机液晶控制面板开关 关闭地源侧水泵和空调侧水泵 五、中厅风管机组操作步骤 中厅部分空调机组控制箱 1、按开机键，运行灯亮，机组启动运转 2、按停机键，停止灯亮，机组停止运转
医院暖通空调系统之 地源热泵空调系统介绍及设计前必要条件 目录........................................... 错误！未定义书签。 一、空调系统介绍 (2) 二、地源空调发展概况 (2) 三、地源空调系统的特点： (3) 四、地源空调系统的社会效益 (4) 五、设计前必要条件参见附件（《地源热泵系统工程技术规范》2009年版本） (5)
一、地源热泵空调系统介绍 （1）地下水源空调系统是从水井中抽取的地下水。这种空调在应用上受到许多限制，需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。虽然在理论上抽取的地下水能够回灌到地下水层，但是目前国内地下水回灌技术还不成熟，很容易造成地下水资源的流失。目前由于对使用地下水的规定和立法越来越严格，这种空调系统的应用已逐渐减少。 （2）土壤热交换器地源空调系统。地源热泵是一种利用地下土壤中的地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。这种空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。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。通常机组消耗1kW的电量，用户可以得到4kW-5KW左右的热量或冷量。与锅炉供热系统相比，地源空调系统要比电锅炉节省三分之一以上的电能，比燃煤、燃油锅炉节省约二分之一的能量；由于地下土壤的温度全年较为稳定，一般为15～20℃，在夏季远远低于室外空气温度，在冬季远远高于室外空气温度，机组运行工况稳定，无论在制冷还是制热都一直处于高效率运转状态，制冷、制热的性能与传统的空气源热泵相比，要高出30%左右，因此其运行费用为普通中央空调的系统的60～70％。因此，近十几年来，地源热泵空调系统在北美北欧等国家取得了很快的发展，中国的地源热泵市场在最近五年来也非常活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的高效、环保、节能的供热和供冷空调技术。 二、地源空调发展概况 地源热泵的概念最早出现在1912年瑞士的一份专利文现中。20世纪50年代，欧洲和美国开始了研究地源热泵的第一次高潮。但在当时能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到上世纪70年代，石油危机和日益恶化的环境把人们的注意力集中到节能、高效益用能和环境保护上时，使地源热泵的研究进入了又一次高潮，最近20年在欧美等工业发达国家取得了迅速的发展，已成为一项成熟的应用技术。 在我国由于能源价格的特殊性以及人们节能、环保的认识程度等原因以及其它一些因素的影响，地源热泵空调技术应用和发展比较缓慢，人们对之尚不十分了解，推广较困难，然而随着人们生活水平的提高，人均能耗的增长，一次性矿物能源的日益衰竭以及环境的日趋恶化，地源热泵技术已越来越引起人们的重视。
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
?简介：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。 ?关键字：地源热泵,GSHP,中央空调,地暖,热水系统 一、地源热泵简介 1．1地源热泵技术简介 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。 随着社会的发展，能源危机、环境问题已经越来越为人们所关注，而地源热泵系统恰恰能够同时解决这两项问题，所以今年来地源热泵空调系统被广泛重视和使用。
着人们生活水平的提高，人均能耗的增长，一次性矿物能源的日益衰竭以及环境的日趋恶化， 地源热泵技术已越来越引起人们的重 视。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。 1．3地源热泵工作原理 地源热泵系统工作原理如图所示，夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能加热生活热水，多余的热能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热及供应热水。两个换热器都即可作冷凝器又可作蒸发器，只因季节不同而功能不同。在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地 的热量基本维持平衡。 1．4政府对地源热泵系统的政策 地源热泵作为一项节能、环保的技术，国家给予了大力的支持。目前，政府出台了一份文件，对北京地区使用地源热泵机组的用户，给予50元/M2的补助，另外在去年9月沈阳市也被国家建设部正式确定为全国地源热泵技术推广试点城市。除此以外，国内还有许多城市也有 相关的鼓励、优惠政策。 二、选择NOBO地源热泵的原因 （一）NOBO地源热泵机组与其他机组比较的优势
. 公司简介 淮安亚邦中央空调设备有限公司坐落在一个环境优美、人文荟萃的总理故乡——江苏淮安，是一个集研发、生产、销售为一体的，受当地政府扶持的新 办高新技术企业。公司是和意大利及清华大学高新技术合作的中外合资企业。 公司拥有高级工程师、工程师及一支经验丰富的技术人员队伍。 公司与北京清华大学联手开发绿色、环保、高效节能的地源热泵中央空调。 公司引进意大利的先进技术和生产工艺，拥有多套先进的数控机床和自动化生 产设备。主要产品有：地源热泵机组、螺杆式冷水机组、活塞式冷水机组、离 心式冷水机组、超薄型吊顶式空调机组、柜式空调器、风机盘管、诱导风机、 静压箱、消声器和防火阀、排烟阀、消防箱等。博采众家之长，全心打造亚欧 中央空调的品牌形象，公司通过了9001:2000质量管理体系认证证书，并取得了国家D12压力容器生产许可证，和中央空调生产许可证，以及3C和14001：2004环境管理体系认证证书。 淮安亚邦中央空调设备有限公司制造一流的产品，创造一流的服务，以诚 实、守信、勤奋、创新的企业精神，始终奉行产品质量上乘、服务周到详尽、 价格合理、诚信的经营理念，为用户提供满意的产品。 公司拥有完善的销售服务网络，靠服务打造品牌，以“真诚、快捷”的服 务理念健全完善的服务体系。公司根据用户特殊要求由电脑快捷提供空调设备 技术参数，使用户享受最理想的空调通风设备机组，以及设备安装前技术咨询 有效服务。亚邦公司在各地区都设有销售公司及服务部，真心为顾客提供优质 的服务。亚邦公司坚持以科技创新为本、质量第一、顾客至上的路线。
. 第一章地源热泵（）简介 一、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。 热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸气压缩式热泵（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；
地源热泵系统操作手册 Prepared on 24 November 2020
新龙生态林工程项目指挥 部（办公楼） 地源热泵空调系统操作手册 一、工程概况 工程名称：新龙生态林工程项目指挥部（办公楼）地源热泵空调系统 工程地点：常州市新北区长江北路 建设单位：常州龙城生态建设有限公司 施工单位：江苏凯源机电设备安装工程有限公司 二、设备描述 1、本工程系统为地源热泵系统，主机品牌为上海美意，配置热泵机组4台；室内风机盘管品牌为浙江盾安，室内配置风机盘管57台；中厅配置风管式机组2台，配置室内新风机4台。 地源侧配备循环水泵两台，一用一备；空调侧配备循环水泵两台，一用一备。 地源侧与空调侧各配置定压稳压装置一套。 2、美意主机液晶控制面板使用说明： ○1开关 ○2模式 ○3热水
○4温度加键/风速 ○5确认 ○6温度减键/睡眠 ○7设置 ○8清除 ○9节能 ○10室温 3、室内风机盘管液晶控制面板使用说明：○1开/关机按键 ○2模式按键，冷/热转换 ○3风量调节键 ○4/○5温度设置键 ○6红外接收窗 ○7/○8冷/热符号 ○9通风符号 ○10自动风速符号 ○11手动风速符号 ○12室温符号 ○14/○15温度显示 4、新风机组液晶控制面板使用说明 ○1开关键 ○2模式键
○3风速键 ○4/○6上下键 ○5空格 三、开机步骤 1、开启地源侧水泵和空调侧水泵 2、按主机液晶控制面板开关，依次开1#、2#机 3、开启室内液晶控制面板开关（设置温度及风量） 四、关机步骤 1、关闭室内液晶控制面板开关 2、关闭主机液晶控制面板开关 3、关闭地源侧水泵和空调侧水泵 五、中厅风管机组操作步骤 中厅部分空调机组控制箱 1、按开机键，运行灯亮，机组启动运转 2、按停机键，停止灯亮，机组停止运转
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。
地源热泵冰蓄冷中央空调浅析 目前生产和使用的空气源热泵户型中央空调存在有一些急待解决的问题，研究开发地源热泵户型蓄冰中央空调，对节能、降低用户运行费用和电网调峰有着十分重要的意义和发展前景。为了加快地源热泵户型蓄冰中央空调的发展和应用，建议电力部门尽快建立完善鼓励低谷用电的优惠政策，如尽可能拉大峰谷电价比，给予蓄冰空调设备的开发和使用补贴等。同时也建议有关厂家加强地源热泵户型蓄冰中央空调的开发研究，降低造价，提高综合效益，为户型蓄冰中央空调开辟更广阔的市场。 1、户型中央空调的发展 户型中央空调即住宅集中空调，自20世纪90年代进入中国市场以来，正得到很快的发展。就其原因，首先是我国一直把城乡居民住房当作头等大事来抓。 近年来人均住房面积有了很大提高，并且住房也有向大户型、多居室的别墅、多层和小高层发展的趋势;第二，人民生活水平提高，富裕起来的城乡居民住房室内装饰都达“小康”水平，房间空调已满足不了他们的要求，更多的人把消费投向了户型中央空调;第三，生产工艺的成熟和激烈的市场竞争，使得户型中央空调的造价逐渐为工薪阶层接受;第四，城市建筑景观和环境的限制，也使城市的一些小型商业用户转而使用小型集中空调。以上几点可以看出，关注和议论户型中央空调并非超前，户型中央空调将是21世纪的新消费热点。 2、户型中央空调目前存在的问题及解决办法 2.1户型中央空调目前存在的问题 经对目前户型中央空调的调查和了解，我们发现存在着如下问题： 1)国内生产的户型中央空调大多是以空气为热源的热泵机组，虽然在使用和安装上有其方便之处，但在夏季炎热的地区，机组冷凝温度较高，COP值较低，机组耗电量大;在冬季温度较低，湿度较大的地区，机组又需融霜，造成室温波动较大，机组耗电量同样增大。
一、地源热泵系统简介 0 引言 “热泵”这一术语是借鉴“水泵”一词而来。在自然环境中，水往低处流动，热向低温位传递，水泵将水从低处“泵送”到高处利用。而热泵可将低温位热能“泵送”（交换传递）到高温位提供利用。在我国《暖通空调术语标准（GB50155－02）》中，对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”。我们也可以称热泵为既可以制冷又可以供热的机组。热泵的分类多种多样，国际上通常根据热泵的热汇：即冷源和热源的不同，以及供暖和制冷输送介质的不同进行热泵分类。当按冷源和热源分类时，可分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵三大类。由于输送冷、热量的介质主要为空气和水，当同时考虑冷、热源的输送介质时，就形成了：空气－水热泵、水－空气热泵（包括地下水热泵和地表水热泵）、水－水热泵、以及地下耦合热泵。 地源热泵（GSHP）是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的热泵系统。即：地下耦合热泵系统，也叫地下热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统。地源热泵还有一系列其他术语：如地热热泵、地能热泵、地源系统等。1997年之后由ASHAE统一为标准术语：地源热泵（ground-source heat pump，GSHP）。 00 空气源热泵
空气源热泵以室外空气作为热源。在供热工况下将室外空气作为低温热源，从室外空气中吸收热量，经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单，初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒1 冷天气时热泵的效率大大降低。而且，其制热量随室外空气温度降低而减少，这与建筑负荷需求正好相反。因此当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时，需要用电或其它辅助热源对空气进行加热。此外，在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜，需要定期除霜，这也消耗大量的能量。在寒冷地区和高湿度地区热泵蒸发器的结霜成为较大的技术障碍。在夏季高温天气，由于其制冷量随室外空气温度升高而降低，同样可能导致系统不能正常工作。空气源热泵不适用于寒冷地区，应用受到很大局限。 01地下水源热泵 地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统，但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。但是，应用这种地下水热泵系统也受到许多限制。首先，这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。因此在决定采用地下水源热泵系统之前，一定要作详细的水文地质调查，并先打斟测井，以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关系。如果地下水位较低，不仅成井的费用增加，运行中水泵的耗电
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。
地源热泵中央空调工程 设计方案 第一章地源热泵系统简介 一、地源热泵的发展 1.地源热泵中央空调起源于瑞士1912 年的一个专利，而真正意义上的商业使用可以追溯到1938年，近70 年的日臻完善使其节能、高效、环保的优势彰显无疑。 2.地源热泵中央空调系统将低位能量转换为高位能量。以地能为主要能源，以电能为辅助能源，开发、利用地下取之不竭但不易利用的低位能量，通过地源热泵空调系统变为可利用的高位能量。 3.地源热泵中央空调系统不仅满足冬季供暖的需求，又实现了夏季供冷的需求，并巧妙地将部分热量加以回收利用，提供生活热水，使地源热泵机组的COP直（能效比）得到30%-50%勺提高。 4.在欧美、日等发达国家，地源热泵中央空调系统已得到了广泛的应用，其士几乎占到了96%，美国30%，奥地利38%，丹麦27%。 二、国家对可再生能源的支持政策 “可再生能源建筑应用”是指利用太阳能、浅层地能、污水余热、风能、生物质能等对建筑进行采暖、制冷、热水供应、供电照明和炊事用能等。
为促进可再生能源在建筑领域中的应用，提高建筑能效，保护生态环境，节约化石类能源消耗，国家对可再生能源建筑进行了专项资金补助。 可再生能源专项资金支持的重点领域： （一）与建筑一体化的太阳能供应生活热水、供热制冷、光电转换、照明； （二）利用土壤源热泵和浅层地下地源热泵技术供热制冷； （三）地表水丰富地区利用淡地源热泵技术供热制冷； （四）沿海地区利用海地源热泵技术供热制冷； （五）利用污地源热泵技术供热制冷； （六）其他经批准的支持领域。 三、地源热泵系统原理图 地球是一个巨大的恒温体，蕴藏了无穷无尽的能量，无论冬夏季节30m以下的地下水温相对恒定。地源热泵机组在电能的驱动下，从地下水中源源不断地提取免费的能量，其能效比夏季可高达1 : 5以上，远大于其它类型空调主机。这便是地温冷暖技术的魅力——空前的节能。 四、地源热泵技术简介该系统以地能为主要能源，以电能为辅助能源，开发利用地下取之不竭但不易利用的低位能量，通过先进的地源热泵机组转变为可利用的高位能量。采用这一设施既可实现冬季供暖，又可实现夏季供冷，并巧妙地将部分热量加以利用形成生活热水。地源热泵整机由微电脑控制，无需专人值守，自动平衡能量需求, 使机组始终 处于最佳的经济运行状态，因此系统具有很高的能效比（1 : 4.2--1 : 6.0 ）第二章地源热泵系统与其他空调形式对比的优势 地源热泵系统与其他空调形式比较的优势： （1）高效节能：地源热泵系统与地下能量相交换。地下土壤的温度一年