地源热泵空调工作原理-地源热泵空调系统图

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。

参考资料：

地源热泵空调系统的基本介绍

暖通空调中的地源热泵技术是怎样的？工作原理是什么？请看中达咨询编辑的文章。

本文首先概述了地源热泵技术，然后介绍了地源热泵的原理及社会效益和经济效益，最后分析了其形式及优点，对其与常规空调的技术特点、投资和运行费用进行了比较，并对如何充分运用地源热泵技术实现暖通空调的节能提出了具有可操作的建议。

一、地源热泵的分类及工作原理分析

1、地源热泵的概念。地源热泵系统是利用地下的岩土作为稳定的蓄热体，将地下浅层的热资源（也称热能），通过少量的高位能源（如电能），将低温位能向高温位能转移，以实现冬季取热储冷，夏季取冷储热的高效节能系统，是目前效率高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统之一，属于经济效益、社会效益和生态效益显著的社会公益技术，被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。

2、地源热泵的分类。根据地热源的种类和方式不同，地源热泵可分为以下三类：一是土壤源热泵。土壤源热源（也叫大地耦合式热泵）以大地作为热源，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。二是地下水热泵系统。地下水热泵系统，是一种以水体为低位热源，利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷/热水，再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式。

三是地表水热泵系统。地表水热泵系统主要有开路和闭路系统。地表水热泵系统具有相对造价低廉、泵耗能低、维修率低以及运行费用少等优点。在寒冷地区，开路系统并不适用，只能采用闭路系统。但是，在公共用的河水中，管道或水中的其他设备容易受到损害。另外，如果湖泊过小或过浅，湖泊的温度会随着室外气候发生较大的变化，这就会产生效率降低，制冷或供热能力降低的后果。

3、地源热泵的工作原理。地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、热泵机组和室内空调末端系统。工作原理就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。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，与建筑物空调末端换热介质可以是水或空气，系统的关键是大地换热器的设计和施工。

二、地源热泵系统的特点和优势分析

1、地源热泵系统的特点。一是节省建筑空间、便于运行管理地源热泵没有冷却塔和其它室外设备，省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积，节省了空间和地皮，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。热泵机组质量可靠，没有大型的集中机组，无需专人值守，大大减少维修、维护费用，可以实现机组独立计费，分户计量，方便业主对整个系统的管理。二是绿色、环保、无污染。地源热泵空调系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守《全球气候公约》。在夏季制冷时也是将热量转移到地下，没有任何气体排放到大气中，如果得到广泛应用将可以大大降低温室效应，减缓全球变暖的进程。

三是低运行费用。地源热泵空调系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。其维修量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传统空调。由于自动化程度高，无需专业人员操控。一般来说，地源热泵空调系统的供暖和制冷费用只相当于普通空调系统供暖和制冷费用的30―70%。四是应用灵活、安全可靠、用途广泛。地源热泵空调系统灵活性强，―套地源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。可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。同时，地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。因此，地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水。

2、地源热泵系统的优势。一是地源热泵的社会效益。我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤炭。矿物燃料燃烧后产生的大量污染物，是造成温室效益的主要原因。采取地源热泵能够有效减少常规供热和空调对大气的污染，是一项利国利民的绿色工程。二是地源热泵的经济效益。地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。根据以往项目的经验，由于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在5～10（年限有待考证）年内收回，地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。同时，地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。

三、地源热泵在暖通空调应用中的问题分析

地源热泵也并非十全十美，主要存在以下不足：初投资比较高，主要是钻孔费和地下埋管材料费较高，约占总投资一半以上，同时需要占用一定的地下面积；安装工艺要求较高，施工工期较长，如果设计和安装不合理，将难以充分体现其优越性，收不到应有的节能效果；易受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响；冬夏季排取总热量存在不平衡性，使得土壤年吸、释热量不平衡，连续多年运行后易造成热泵机组运行效率下降；采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约，易导致地下水氧化，产生一系列的水文地质化学变化、生物变化等问题。

四、地源热泵中央空调系统的设计问题分析

1、地源热泵中央空调系统的确定用地源热泵中央空调方式是好的选择，但是必须对建筑物的功能、环境和土质水文作清楚的了解，作详细的调研后，方可确定此方案。

2、建筑物系统勘查：在决定地源热泵系统的形式之前，应对工程施工现场情况资料进行准确的掌握，这就是现场勘测。一是仔细阅读计划建筑的建筑物设计文件。了解对在施工期间，所有当地规章制度、政策性条例、地区性法规，以减少施工干扰。二是确定建筑物业主拥有的地表使用面积大小和地形，建筑物所在的方位、结构、路边附属设备、地下公用设施、市政管道位置以及地下废弃的设施，尽量避免因潜在因素造成不必要的损失和影响施工。三是水文地质的勘查，包括松散土层的厚度、密度、砂型、含水量、岩床的深度、岩床的结构。对于土壤源热泵管地热交换器，挖一个3～5m的深坑就能实现，对靠近地表处土质状况是否有巨石存在作一定了解。而对于垂直式地热交换器，就需要钻勘探孔，并按有关规定格式做好记录。

五、结语

开源节流，尤其是开发各种可再生新能源将是我国经济可持续发展的关键。我国地域宽广，蕴藏着丰富的地表浅层地能资源，因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地提高低温地热资源，同时克服传统暖通空调技术的局限和不足，是非常有意和具有实际价值的，在节约能源、防治环境污染和城市现代化方面有着较大的意义。

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地源热泵工作基本原理

概念

地源热泵中央空调系统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。

历史

地源一词是从英文“ground　source”翻译而来，汉语的内涵则十分广泛，应包括所有地下资源的含义。但在空调业内，目前仅指地壳表层（小于400米）范围内的低温热资源，它的热源主要来自太阳能，极少能量来自地球内部的地热能。

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。1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统，但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论上都没有太大的发展。

20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵，主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。

上世纪80年代后期，地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10%。美国的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。

揭秘地源空调运行原理

地源热泵遵循逆卡诺原理，即从外部供给热泵较小的耗功W，同时从低温环境TL中吸收大量的低温热QL，热泵就可以输出温度高得多的热能QH，并送到高温环境TH中去，从而达到不能直接利用的低温热回收利用起来。

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。

地源热泵的工作原理

导读在这个资源大量开发的年代，对于以后的资源利用已经构成了一定的威胁。于是可再生资源的研究已经成为了我们目前所研究的主要方向。而能源也属于资源的一部分，因此追求能源的节约也是对自然资源的保护。我们知道现在对于空调的使用已经是最为普遍的了，地热空调的有效利用也从一方面节约了能源。对于地热空调的原理又是怎样的呢？下面就让小编来为大家解释一下。?

我们说地源空调的原理实际上就是充分的利用地源热泵系统，它的冷热源完全的依靠于这个系统。这个系统的优势就是安装灵活而且很容易控制，且该系统采取的是埋管式的土壤源热泵系统。在这个系统中运用立埋的一种独特的埋管方式，把水当成冷热量的载体。整个系统通过水循环，主要在换热管跟热泵机组这两个设备之间进行流动，从而让热量在机组和大地之间进行交换。具体它是利用怎样的方式进行交换的呢？下面我们详细的解答一下。

地源空调

对于冬季的循环水，利用预先安装在土壤里面的高密度聚乙烯管环路从中吸取热量，然后促使循环水的温度上升，之后使其到达地源热泵机组。与此同时进行的是机组可以把热水传递给室内进行供暖；一旦到了夏季的时候，这个循环水会同样的利用这个管道把热量散给土壤，而从土壤中吸取冷气供给室内。

地源空调

可以说地源系统可以把蕴藏在土壤以及湖泊中的能量进行循环的使用，从而实现供暖以及制冷的效果。但是运行费却是最低的。

相对于风冷空调，这种地源空调更可以节能40%；相对于电采暖方面，更可以节约70%；另外还要比燃气炉效率高48%；最后需要利用的制冷剂相对减少50%。

地源空调

相对于平常的一些空调来说，地源空调博采众家之长，把地暖与生活用水结合起来，利用先进的热泵技术以及供暖技术使之成为新一代的空调。可以说它是一种最舒服的节能类型的空调适合于人的可持续发展目标。

地源空调

在我们了解了地源空调的同时，针对于能源的有效利用有了一个新的突破口。那就是合理的利用自然资源，以这种合理的利用来实现能源的节约。这样一来既可以节约能源又可以达到使用的效果，可以说是一举两得了。

什么是地源热泵，地源热泵对比传统空调有哪些优势

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。

地源热泵优点

1、高效节能，稳定可靠。

2、一机多用，地源热泵系统可供暖、制冷、生活热水。

3、维护成本低。

4、使用寿命长。地源热泵地下埋管采用聚乙烯和聚丙烯塑料管，使用寿命可达50年。

5、节省空间，没有冷却塔、锅炉房等设备，节省了锅炉房、冷却塔占用的宝贵面积，产生了额外的经济效益，改善了环境的外部形象。

以上内容参考?百度百科-地源热泵

地源热泵空调简介地源热泵空调技术介绍

地源热泵就是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源（如电能）实现由低品位热能向高品位热能转移。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。地源热泵空调系统主要分为三部分：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。最简单的理解地源热泵的工作原理就是：夏季的时候，将地底下的冷量转移到室内建筑内，冬季的时候，将热量从地下土壤转移到室内，如此循环实现夏季制冷和冬季采暖。

地源热泵对比传统空调优势

1.一机三用：地源热泵可以拥有供暖、供冷和供生活热水三种功能，实现一台机器完成三台传统设备完成的功能。传统空调只能实现单一的制冷或者制热，无法提供生活热水，同时在舒适度方面，地源热泵比传统空调要舒适很多。

2.节能环保：传统空调采用的制冷剂为氟利昂（R22）,其主要成分对于空气环境有一定的破坏性，同时因为传统空调的制冷或制热效率较低，在耗能方面十分严重。地源热泵利用的是地球土壤地热资源为冷热源，实现夏季和冬季的制冷和采暖，对于自然环境是没有破坏的。地源热泵属于清洁可再生能源。

3.使用寿命长：传统空调的使用寿命只有5-8年的时间，因为管路老化以及设备零部件的磨损，在接近使用年限的时候，空调的能耗会加剧，更加耗能。地源热泵则十分耐用，由于部分零部件是安装在室内，其运动部件较少，而地下换热器可以保证工作50年，这是与房屋建筑寿命同期的。

随着社会的变化，人们盖新房子的也很多，随之也就出现了地源热泵空调，地缘热泵空调是采用节能环保的地源热泵系统，其安装灵活、易于控制的热泵系统，也称土壤耦合式热泵系统，是一种现代高科技的产物，而且我们现在已经试着使用它了。下面请大家跟随我们一起看看地缘热泵空调吧。

一、地源热泵空调简介：

1、地源热泵空调是采用节能环保的地源热泵系统，其冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源热泵系统，也称土壤耦合式热泵系统。

2、冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路，从土壤中吸收热量，使循环水温度升高，供给地源热泵机组，同时由热泵机组提供热水，通过地板辐射给室内供暖;夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中，使循环水温度降低供给地源热泵机组。再由热泵机组提供冷冻水，通过风机盘管给室内供冷。

3、地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。

4、地源热泵空调相比常规的中央空调，集中央空调、地板采暖、生活热水于一体，采用欧洲的最先进热泵技术和暖通技术，是水质空调，最舒适的节能空调，地源热泵利于推行低碳经济更适合人类的可持续发展，是地热能等可再生能源的开发利用。

二、地源热泵空调技术：

1、地源热泵空调技术是利用地表浅层水源(地下水、江、河、湖、海)土壤吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能，采用热泵原理，通过少量的电能输出，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

2、地源热泵空调利用全新再生能源地热源，进行能量转换。开辟了一条利用清洁能源的新途径。

3、相比常规中央空调，效果更为稳定，只通过少量的电能输出，就可以实现低位能向高位能的转换，更清洁环保，且实现制冷、地板采暖和供应生活热水，一机多用，性能方面稳定，且运行寿命长。

三、地源热泵空调含义：

1、地源热泵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。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，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，释放到地下去。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。

2、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。

现在大家对地源热泵空调有了很好的认识，也对日后安装地源热泵空调有很好的帮助，选用环保节能是我们现在都在追求的。