地源热泵、采暖空调、热水三联供技术剖析

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。

地源热泵供制冷采暖热水“三合一”系统演示图
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。

暖通空调设计中水（地）源热泵的应用分析水（地）源热泵（Water (Ground) Source Heat Pump，简称WSHP）是一种利用地下水或土壤温度进行空调供暖与制冷的热泵系统。

它通过地热能的吸收和释放，实现室内热量的传递和调节，具有高效环保、节能省电等优点。

本文将对水（地）源热泵在暖通空调设计中的应用进行分析。

一、水（地）源热泵的工作原理水（地）源热泵利用水体或土壤中的地热能进行热能的转移。

当室内需要取暖时，热泵系统通过电能将室外环境的低温热能从水源或地下提取到室内，经过压缩、蒸发和冷凝等过程，将低温热能转化为高温热能供暖。

当室内需要制冷时，热泵系统将室内的热量转移到水源或地下，达到室内温度的降低。

通过这种方式，水（地）源热泵可以实现空调供暖与制冷的功能。

二、水（地）源热泵的优势1. 高效环保：水（地）源热泵能利用水体或土壤中的地热能进行热能的转移，能效比较高，节能环保，减少化石能源的消耗和温室气体的排放。

2. 稳定性好：水（地）源热泵的室外环境温度相对稳定，不受季节变化和气候湿度的影响，室内的供暖和制冷效果较为稳定。

3. 使用寿命长：水（地）源热泵系统一般采用水、土壤等作为热交换介质，没有耗损和磨损部件，使用寿命较长。

4. 应用广泛：水（地）源热泵适用于各种建筑类型，如住宅、办公楼、商业建筑等。

三、水（地）源热泵在暖通空调设计中的应用1. 能耗控制：水（地）源热泵可以通过调整供暖和制冷的温度控制，实现室内温度的舒适和能耗的控制。

可以根据室内的需求和周围的环境条件，自动调整运行模式和能量的使用。

2. 节能减排：水（地）源热泵利用地热能进行热能的转移，能源效率较高，能耗较低，可以实现节能减排的目的。

由于不需要燃烧和生成废气，不会产生污染物和温室气体，环保效果显著。

3. 空间利用：水（地）源热泵可以利用地下水或土壤进行热能的吸收与释放，不需要占用室内和室外的大量空间。

尤其适用于城市中空间有限的建筑和场地，能够有效提高空间利用率。

暖通空调设计中水（地）源热泵的应用分析暖通空调系统是指将室内空气调节到适宜的温湿度条件的系统。

而水（地）源热泵是一种采用水源或地源作为热源的热泵系统。

它利用地下或水源的恒定温度来进行热交换，从而提供冷热能。

本文将对水（地）源热泵在暖通空调系统中的应用进行分析。

水（地）源热泵具有以下几个优点：1. 高效节能：水（地）源热泵利用地下或水源的恒定温度进行热交换，不受季节变化的影响。

相比传统的空气源热泵，水（地）源热泵的能效更高，能够节约大量的能源。

2. 环境友好：水（地）源热泵在运行过程中不会排放有害物质，对环境污染较小。

并且，由于热泵利用地下或水源的热能，无需燃烧化石燃料，对大气质量和环境保护更有利。

3. 稳定可靠：地下或水源的温度变化相对较小，因此水（地）源热泵的运行更加稳定可靠。

相比空气源热泵，它对气温变化的适应性更强，更适合长期运行。

4. 多功能性：水（地）源热泵既能够提供制冷，也能够提供供暖，具有较高的灵活性。

在不同季节，可以根据需要选择制冷模式或供暖模式，满足不同的舒适需求。

在实际应用中，水（地）源热泵常常与其他设备相结合使用，形成完整的暖通空调系统。

下面将对水（地）源热泵在不同的应用场景中的特点进行介绍。

1. 住宅建筑：水（地）源热泵在住宅建筑中的应用较为广泛。

它可以通过地下或水源进行热交换，在冬季为住宅供暖，在夏季为住宅提供制冷。

与传统的锅炉供暖系统相比，水（地）源热泵具有更高的效能和更低的运行成本。

2. 商业建筑：水（地）源热泵也适用于商业建筑，包括写字楼、商场、酒店等。

它可以通过地下或水源进行热交换，为商业建筑提供制冷和供暖服务，提高建筑的舒适性。

3. 工业建筑：在一些对温湿度要求较高的工业建筑中，水（地）源热泵也有应用。

例如食品加工厂、制药厂等。

水（地）源热泵可以根据实际需求提供恒定的温湿度条件，保证产品质量。

4. 地下车库：地下车库通常需要进行通风降温处理，以保持室内空气的舒适性。

暖通空调设计中水（地）源热泵的应用分析水(地)源热泵是一种利用地下或水体中的热能进行供热和供冷的设备。

在暖通空调系统设计中，水(地)源热泵被广泛应用，其具有较高的能效和环保性，对于节能减排和保护环境具有重要意义。

水(地)源热泵利用地下或水体中的热能进行空调制冷和供暖。

其主要由地源换热器、热泵机组、室内机组等组成。

在制冷模式下，热泵机组通过循环工质在地源换热器中吸热，将地下或水体中的低温热能提取出来，经过蒸发器、压缩机、冷凝器等组件的循环工作，最终释放到室内，实现空调制冷。

在供暖模式下，则将地下或水体中的高温热能提取出来，通过传热器循环至室内，实现供暖。

1. 能效高：水(地)源热泵具有高效能的特点，其能效比通常可达到4以上，比传统的空调系统能效提高约30%。

这使得水(地)源热泵在设计中成为一种非常理想的选择，可以有效降低能源消耗和经营成本。

2. 环保节能：水(地)源热泵主要是通过地下或水体中的热能进行工作，没有直接燃烧燃料，无排放废气，减少了空气污染和温室气体排放。

由于水(地)源热泵的高能效特点，也可以节约大量能源，对于减少对化石能源的依赖和保护环境具有重要意义。

3. 空间利用灵活：水(地)源热泵可以利用地下或水体作为换热来源，减少了设备占地面积。

尤其在空间有限或无法安装大型冷却设备的场所，水(地)源热泵可以灵活应用，满足不同空调需求。

4. 良好的适应性：水(地)源热泵适用于不同环境条件下的供热和冷却需求。

通过采用适当的地下或水体换热器，可以应对不同的地质、水质等变化。

水(地)源热泵也可以与其他暖通设备相结合，如太阳能热水器、辅助电加热等，提高热效应。

5. 长期运行稳定：水(地)源热泵在正常使用条件下，运行稳定可靠。

地下或水体中的热能稳定可靠，不会受环境温度的变化影响较大，使得水(地)源热泵可以长期稳定运行。

水(地)源热泵在暖通空调设计中的应用具有诸多优势。

其高效能、环保节能、空间灵活、适应性好和稳定可靠的特点，使得水(地)源热泵成为一个非常不错的选择，对于提高能源利用效率、促进绿色环保发展具有积极意义。

文章编号：2095－6835（2016）14－0129－02太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统分析——以天津某典型办公楼项目为例张朝伟（天津海运职业学院，天津 300350）摘 要：太阳能-地源热泵组合系统是将太阳能与地源热泵相结合的高效、节能、绿色、环保的系统，可实现供热、空调和供热水三联供。

在夏季太阳能充足的情况下，通过蓄热装置将过剩的太阳能储存在土壤中；冬季太阳能不足时，通过地源热泵将夏季储存的能量取出加以利用。

关键词：太阳能；地源热泵；冷暖热水；三联供中图分类号：TU832.1+7 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.14.1291 典型项目概况1.1 项目概况以天津某物流公司新建办公楼工程为例，建筑总空调面积3 400 m2，其中，办公楼面积2 090 m2，会议室与食堂面积958 m2，辅助区面积240 m2。

1.2 室外设计参数室外设计参数如表1所示。

表1 室外设计参数夏季空调室外计算干球温度/℃ 33.2 夏季空调室外计算湿球温度/℃ 26.4 冬季空调室外计算干球温度/℃－11冬季空调室外计算相对湿度/（%） 53 1.3 空调室内设计参数夏季：温度为24～26 ℃，相对湿度小于或等于60%；冬季：温度为18～22 ℃，相对湿度大于或等于30%.1.4 设计依据设计依据为《采暖通风与空气调节设计规范》和《地源热泵系统工程技术规范》（GB 50366—2005）。

1.5 负荷计算经计算，该系统总冷负荷为296 kW，热负荷208 kW。

2 系统技术、经济分析2.1 技术分析太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统由地源热泵空调系统和太阳能光热系统两部分组成。

地源热泵空调系统由室外地埋管、热泵机组和末端风机盘管组成，利用浅层地能对建筑物进行供热制冷。

太阳能光热系统主要就是太阳能热水器。

目前，普遍以真空管式太阳能热水器为主，承担建筑物的生活热水。

根据以上两种系统的特点，将两者有机地结合起来，即形成太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统。

地源热泵采暖空调热水三联供技术解析地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量）；它又是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡。

地源热泵是一种利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

地源热泵技术的成功使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。

近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃。

可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。

一、技术描述概念地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源（也称为地源能，包括土壤、地下水、地表水、河水、海水、湖水等），同时实现建筑采暖、制冷和生活热水三联供的高效节能空调技术。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），以地源能作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源。

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，释放到地下去。

技术原理A、地源热泵制冷空调:冷凝器以地源为冷却源，在蒸发器中输出低温冷冻水用于建筑物的空调或生产工艺的低温冷却水。

B、地源热泵采暖、供热:地源热泵用于建筑物采暖或供热时，需要的热量从冷凝器中获得，地源作为低温热源输入蒸发器中。

C、地源热泵制冷、供热:夏季空调季节，需要供冷的同时需要提供生活用热水，地源热泵就能同时提供空调所需的冷量和生活热水所需的热量。

技术指标地源能（土壤、地下水）温度：11～30℃制冷温度：7～9℃制热温度：>55℃（采暖）、>50℃（热水）制冷、制热效率：>4.2技术优势高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22℃，温度比环境空气温度高，热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；土壤或水体温度夏季为18-32℃，温度比环境空气温度低，制冷系统冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率大大提高，可以节约30-40%的供热制冷空调的运行费用，1千瓦的电能可以得到4千瓦以上的热量或5千瓦以上冷量。

暖通空调设计中水（地）源热泵的应用分析随着现代建筑节能意识的增强，暖通空调设计中，水（地）源热泵的应用越来越普遍。

这种技术可以有效地利用地下水、地下室温度等热资源，达到节能环保、降低能耗的目的。

本文将对水（地）源热泵的应用进行分析。

一、水（地）源热泵的原理和分类水（地）源热泵是一种利用地下水或地下室温度等热资源进行热能转换的系统。

其基本原理是利用压缩机将低温的热能转换成高温的热能，从而实现室内的冷热调节。

根据水（地）源热泵的工作方式不同，可以将其分为以下几种类型：1、地源热泵地源热泵是利用地下温度稳定的热源，通过地下管道和热泵的工作，将地下热能转化成室内供热或供冷的热能。

3、混合型热泵混合型热泵是在地源热泵和水源热泵的基础上，将两者的优点结合起来的一种热泵类型，既可以利用地下温度，也可以利用水源的热能。

1、节能环保水（地）源热泵是一种典型的环保型采暖设备，主要是因为它能够充分利用地下或水源的热能，不需要产生大量的烟尘和废气。

而且，在使用过程中，热泵不需要燃烧化石燃料，不会产生二氧化碳和污染物，对环境造成的污染和破坏也比较小。

2、节省能源与传统的采暖设备相比，水（地）源热泵的能源利用率更高，最大的优势就在于其可以充分利用自然资源中的能量，不需要外界供热，从而实现了能源的节约。

3、安全可靠与燃气或燃油采暖炉相比，水（地）源热泵的使用非常安全可靠。

因为它的热能来源是地下或水源，不存在漏气和爆炸的危险。

而且，由于热泵一般都采用闭式水循环，不需要人工参与运维，因此使用更加便捷和安全。

随着建筑节能要求的日益严格，传统的采暖设备已经不能满足需求，水（地）源热泵成为了暖通空调设计中的主流选择。

在高层建筑中，水（地）源热泵可以通过地下管道将热源带到建筑楼层，为楼层提供所需的热能。

而且，由于水（地）源热泵的使用需要充分考虑周边环境的因素，因此，在安装时需要进行详细的规划和设计，例如地下温度的变化、热能的传递效率等因素。

超低温空气源热泵采暖—制冷—制热水三联供系统案例浅析一、引言人类社会的迅猛发展，煤、油、气等石化能源的大量使用和过度开采，造成了环境的污染和能源紧缺，环境污染和能源紧缺问题已成为威胁人类生存的头等大事，对清洁能源的开发利用特别是对太阳能空气能的开发利用尤为重要。

近年来一些太阳能热水设备的生产厂家对利用集热管收集太阳光的热能采暖作了一些探讨，但冬季光照时间短、集热管的占地面积太大，设备投资又太大，加之夏季太多的热水又无法利用，很难大面积地推广使用。

太阳能的另一种形式就是空气能。

阳光的热能释放在空气中，空气中就存在着大量的我们不能直接利用的“低品位”的能量，如果我们把它“提取”出来转化成热水进行采暖，它又不需要太阳光的直射，它的安装不受采光面的限制，这种设备就是利用空气能的有效工具——超低温空气源热泵。

这种空气源热泵欧洲多年来用于采暖、制冷、制热水方面。

目前国内众多空调设备公司，近几年长期出口欧洲的基础上，几年来在国内进行了深入的探讨和研究，先后在华北华东华中地区、北京、天津、河北、山东、河南、江苏、浙江安装了百万余台超低温空气源热泵，几年来的运行效果证明它在制冷采暖制热水方面，运行稳定可靠，并且节能环保。

为说明问题，现以北部的北京案例进行分析，《供读者参考》。

二、工程概况1、工程简介该建筑坐落在北京市房山区长阳镇，是2009年建成的节能别墅住宅，上下3层、地下1层，建筑面积为700㎡，一楼办公室面积210㎡，地下室180㎡，二楼住宅，180㎡，三层住宅130㎡。

框架结构、中空玻璃塑钢门窗，外墙250㎜厚节能砖，外墙10厘米苯板保温。

整个建筑采用空气源热泵冷暖机组采暖与空调的形式。

别墅的冬季的使用率100%。

夏季空调使用率70%，生活热水日用水量600L。

室外主机安装照片·三楼卧室照片二楼卧室照片一楼大厅照片一楼餐厅照片2.设计要求北京夏季按90天制冷，冬季122天采暖设计。

设计参数参照下表表一.空调室外计算参数干球温度（℃）相对湿度（%）夏季35.445冬季-1265表二.空调室内计算参数夏季冬季房间功能温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）大厅264618-2258卧室264618-2258厨卫餐厅275018583.热负荷的设计依据由于北京属于寒冷地区，热泵设计冷热负荷时，以冬季的热负荷为设计依据，在一般的民用住宅当中，只要冬季设计的热负荷满足采暖的需要，这台机器就可以满足夏季的制冷需要。

2016年第11期技术交流TechnologyExchange太阳能采暖、制冷、热水三联供系统分析包头市汉诺威工业装备科技有限责任公司/栗世芳付加庭0前言随着社会经济的发展，能源与环境问题已成为制约世界经济发展釆的“瓶颈”。

目前，我国在建筑暖、空调制冷、发电、热水供应等行业应用方面，还停留在煤改电、煤改气等能源结构单一利用阶段。

我国是一个能源紧缺的国家，应用清洁的可再生能源达到节能减排的效果已刻不容缓。

太阳能采暖、制冷、热水三联供系统的建设和推广可以有效改变我国清洁能源利用率低、环境污染严重、常规能源紧缺等问题。

具有良好的经济和生态效益。

1太阳能采暖、制冷、热水三联供系统原理太阳能采暖、制冷、热水三联供（以下简称“三联供”）系统是指通过太阳能集热系统把太阳能转换成热能并储存在储能装置内，然后通过管网输送到采暖末端、制冷末端、热水末端（如散热器、地板辐射、辐射吊顶、风机盘管、淋浴器、洗手台等），为建筑提供冬季采暖、夏季制冷、全年热水的功能。

三联供系统工作原理如图1所示。

2三联供系统优点三联供系统分为太阳能采暖循环系统、制冷循环系统、热水循环系统。

（1）三联供系统是一项环保工程。

它与普通的单一采暖、制冷、热水方式不同的是热源不同，即普通采暖是燃煤、电、油、气等，而三联供系统是利用无污染的太阳能和空气热能等可再生能源。

（2）太阳能系统经济效益显著。

三联供系统一般3-5年即可收回投资成本，而它的使用寿命一般在20年左右，所以经济效益十分显著。

（3）节能减排。

三联供系统可以实现冬季采暖、夏季制冷及生活热水，并且每一个子系统以模块化组合可以实现独立运行，根据不同时期的需求进行科学合理的调节，也可以联机运行。

全自动化控制并实现远程监控，用户通过手机应用程序可直接对各个系统进行切换调节，实现资源最大化利用。

（4）三联供系统各个子系统通过换热器的形式连接，系统之间循环介质不直接接触，保证水质循环的清洁，减少了污染。