工業泵網 現在隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空調已經成為普遍的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的污染，因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而燃油、燃氣鍋爐則運行費用很高。地源熱泵就是一種在技術上和經濟上都具有較大優勢的解決供熱和空調的替代方式。

原理

地源熱泵技術原理：

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節能環保型空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內用于采暖；在夏季，把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

國外應用

在美國地源熱泵空調系統占整個空調系統的40%，是美國政府極力推廣的節能、環保技術。1998年美國能源部頒布法規，要求在全國聯邦政府機構的建筑中推廣應用地埋管土壤換熱器地源熱泵空調系統。為了表示支持這種技術，美國總統布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調系統。在中北歐的瑞士、瑞典、奧地利、丹麥等國家，地源熱泵（土壤換熱器）技術利用處于領先地位，地埋管土壤換熱器熱泵得到廣泛的應用。

技術特點

地源熱泵技術特點：

環保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機，不直接向周圍大氣環境排熱，沒有熱島效應，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。一機三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調器的2-4倍。全電腦控制，性能穩定，可以電話遙控，可以進行溫濕度控制和新風配送。

優點

1、地源熱泵技術屬可再生能源利用技術　地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

2、地源熱泵屬經濟有效的節能技術　地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。　據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40%的供熱制冷空調的運行費用。

3、地源熱泵環境效益顯著　地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25%的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

4、地源熱泵一機多用，應用范圍廣　地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

5、地源熱泵空調系統維護費用低　在同等條件下，采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調，節省了維護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。　此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；自動控制程度高，可無人值守。地源熱泵缺點　當然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應用會受到不同地區、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會受到當地地下水資源的制約，實際上地源熱泵并不需要開采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會對水質產生污染。

地源熱泵與傳統空調的區別：

穩定:整個系統運行穩定，不受室外氣候條件的影響；

舒適:室溫的分布更合理，溫差小，舒適感好。

節能：比傳統空調節能40%-60%；

環保：沒有室外機，并且解決了城市熱島效應，無任何污染和排放。

熱泵定義

熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱，經過電力做功，輸出可用的高品位熱能的設備，可以把消耗的高品位電能轉換為3倍甚至3倍以上的熱能，是一種高效供能技術。熱泵技術在空調領域的應用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。由于熱泵是提取自然界中能量，效率高，沒有任何污染物排放，是當今最清潔、經濟的能源方式。在資源越來越匱乏的今天，作為人類利用低溫熱能的最先進方式，熱泵技術已經在全世界范圍內受到廣泛關注和重視。

熱泵發展

地源熱泵是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太陽能和地熱能，采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。《中國地源熱泵行業發展可行性分析報告前瞻》顯示，我國地源熱泵行業近幾年來發展迅速，各地的地源熱泵項目不斷增加，這不僅得益于我國豐富的地熱資源、相關技術的不斷完善，還得益于來自節能減排的壓力。

我國地源熱泵經過幾十年的發展已經具有很大的市場，生產地源熱泵的廠家有一百多家，國外先進地源熱泵技術也逐漸向國內引進，無論是在規模上還是在質量上，都在逐漸接近世界先進水平行列。同時，國內已有多家學術機構建立起土壤源熱泵實驗臺，主要開展對地下換熱器和地面熱泵設備長期聯合運行的研究。

我國地源熱泵技術的建筑應用面積已超過1.4億平方米，全國地源熱泵系統年銷售額超過80億元，并以20%以上的速度增長，單體地源熱泵系統應用面積高達80萬平方米。從地源熱泵主機市場來看，2010年，我國地源熱泵主機市場規模約為25億元，同比增長31%左右，增幅為近年來最大，到2011年市場規模達到31億元，同比增長23%左右，2012年市場規模增加至33億元左右。

地源熱泵系統的能量來源于地下能源，它不向外界排放廢氣、廢水、廢渣，是一種高效節能系統，完全符合我國能源和經濟可持續發展的方向。同時，作為可再生清潔能源，地熱能已納入“十二五”能源規劃。國家初步計劃在未來5年，完成地源熱泵供暖(制冷)面積3.5億平方米，按每平米200-300元的投資強度，總投資金額可達700-1050億元。

我國城鄉既有建筑總面積為500多億平方米，城鎮居住建筑面積約為105億平方米，其中能達到建筑節能標準的僅占5%;同時，我國每年新增房屋建筑面積約20億平方米，預計到2020年底，中國新增的房屋面積將近300億平方米，建筑節能任務艱巨。地源熱泵技術作為一種受國家政策支持的新型節能環保空調采暖技術將得到快速發展，從而推動地源熱泵市場的快速發展，中國地源熱泵市場前景看好。

定義

地源熱泵(也稱地熱泵)是利用地下常溫土壤和地下水相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移與建筑物完成熱交換的一種技術。

地源熱泵空調系統主要分為三個部分：室外地能換熱系統、水源熱泵機組系統和室內采暖空調末端系統。其中水源熱泵機組主要有兩種形式：水-水型機組或水-空氣型機組。三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。

工作原理

地源熱泵工作原理是：冬季，熱泵機組從地源（淺層水體或巖土體）中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內吸收熱量并轉移釋放到地源中，實現建筑物空調制冷。根據地熱交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統和地埋管地源熱泵系統。

地源熱泵系統在制冷狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由循環水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，最終通過室外地能換熱系統轉移至地下水或土壤里。在室內熱量通過室內采暖空調末端系統、水源熱泵機組系統和室外地能換熱系統不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器（風機盤管），以13℃以下的冷風的形式為房供冷。

地源熱泵系統在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以室內采暖空調末端系統向室內供暖。

地源熱泵技術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價最低，埋管方式最貴，但最好。

只要有足夠的場可地埋設管道（地下冷熱交換裝置）或政府允許抽取地下水的就應該優先考慮選擇地源熱泵中央空調。地源熱泵中央空調如此節能是因為地源熱泵技術借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。

發展趨勢

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空調已經成為普遍的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的污染，因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而燃油、燃氣鍋爐則運行費用很高。地源熱泵就是一種在技術上和經濟上都具有較大優勢的解決供熱和空調的替代方式。在美國地源熱泵空調系統占整個空調系統的40%，是美國政府極力推廣的節能、環保技術。1998年美國能源部頒布法規，要求在全國聯邦政府機構的建筑中推廣應用地埋管土壤換熱器地源熱泵空調系統。為了表示支持這種技術，美國總統布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調系統。在中北歐的瑞士、瑞典、奧地利、丹麥等國家，地源熱泵（土壤換熱器）技術利用處于領先地位，地埋管土壤換熱器熱泵得到廣泛的應用。

由來

"地源熱泵"的概念，最早于1912年由瑞士的專家提出，而該技術的提出始于英、美兩國。

1946年美國在俄勒岡州的波蘭特市中心區建成第一個地源熱泵系統。但是這種能源的利用方式沒有引起當時社會各界的廣泛注意，無論是在技術、理論上都沒有太大的發展。

20世紀50年代，歐洲開始了研究地源熱泵的第一次高潮，但由于當時的能源價格低，這種系統并不經濟，因而未得到推廣。直到20世紀70年代初世界上出現了第一次能源危機，它才開始受到重視，許多公司開始了地源熱泵的研究、生產和安裝。這一時期，歐洲建立了很多水平埋管式土壤源地源熱泵，主要用于冬季供暖。雖然歐洲是世界上發展地源熱泵最成熟的地區，但是它也曾因為地源熱泵專家不懂安裝技術，安裝工人又不懂地源熱泵原理等因素，致使地源熱泵的發展走了一段彎路。

隨著科技的進步，關于能源消耗和環境污染的法律制訂越來越嚴格，地源熱泵的發展迎來了它的另一次高潮。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為代表，大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術。政府采取了相應的補貼政策和保護政策，使得地源熱泵生產和使用范圍迅速擴大。上世紀80年代后期，地源熱泵技術已經趨于成熟，更多的科學家致力于地下系統的研究，努力提高熱吸收和熱傳導效率，同時越來越重視環境的影響問題。地源熱泵生產呈現逐年上升趨勢，瑞士和瑞典的年遞增率超過10%。美國的地源熱泵生產和推廣速度很快，技術產生了飛速的發展，成為世界上地源熱泵生產和使用的頭號大國。

從地源熱泵應用情況來看，北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應用情況，對我國地源熱泵的發展有著借鑒意義。

據1999年統計，在家庭應用的供暖設備中，地源熱泵所占的比例：瑞士96﹪、奧地利38﹪、丹麥27﹪，在我國由于能源價格的特殊性以及人們節能、環保的認識程度等原因以及其它一些因素的影響，地源熱泵空調技術應用和發展比較緩慢，人們對之尚不十分了解，推廣較困難，然而隨著人們生活水平的提高，人均能耗的增長，一次性礦物能源的日益衰竭以及環境的日趨惡化，地源熱泵技術已越來越引起人們的重視。在節能和環保的潮流下，該技術以其特有的節能性和穩定性受到行業的矚目，國內許多院校、科研所作了大量的應用研究。

國家建設部在《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》中專門作了推薦。為辦好本屆奧運會，北京市主管部門和科研部門全力合作，相繼進行了一些先進技術研究，國內外專家提出以地源熱泵為代表的清潔能源符合“綠色奧運、科技奧運”的宗旨，應當在奧運工程建設中推廣、使用，會議形成倡議書遞交北京市政府和奧運會組委會，受到有關方面的高度重視，后詳細研究及考核，將地源熱泵中央空調作為2008年北京奧運會指定選用的中央空調型式。早在很多年前，在國家政府所屬的建筑中就有使用地源熱泵的，最有代表性的就是毛主席紀念堂。北京市于2007年7月1日，由發改委及其他八部委聯合發布了《關于印發關于發展熱泵系統的指導意見的通知》（京發改〔2006〕839號），《指導意見》中，明確提出了，在建筑中使用地源熱泵空調系統，每平米補助50元；水源熱泵補助35元。

從去年開始，國家分別將三個城市做為地源熱泵試點城市，分別是北京、天津、沈陽。大力發展地源熱泵。在這三個城市，甚至全國，地源熱泵已經如火如荼。國家努力引導發展地源熱泵，國家的一些政府部門的建筑，學校，醫院等，都進行了地源熱泵改造，而且現在正是奧運會的關鍵時刻，很多項目也都使用地源熱泵，如奧運會的部分場館，奧運森林公園等等都使用地源熱泵；不光國家的項目，現在很多的私人企業辦公場所，別墅等區域都在尋找做地源熱泵的廠家、經銷商。我們在尋找項目的同時他們也在尋找我們。

地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術，是地源熱泵的一種,地源熱泵是利用卡諾循環和逆卡諾循環原理轉移冷量和熱量的設備.地源熱泵通常是指能轉移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方.通常地源熱泵都是用來做為空調制冷或者采暖用的.地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉移到建筑物內,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,一個年度形成一個冷熱循環。