地源热泵系统技术经济分析+文献综述(3)
2.2 我国地源热泵的概况
地源热泵是一种有效的将浅层地缘能源，例如地下水、土壤或者地表层水的能量，实现的一种既可制冷又能制热的高效节能系统。在少量电力资源的消耗下，实现了将低能中的能量取出，或者在夏季实现将室内的多余的热量转移，从而实现室内的供暖和制冷的效果。
地源热泵的制冷和供热，比较于传统的散热器、空调消耗的电力资源很少，主要能源来源于地表层内部闲置的太阳能。
同时热源的形式多样化，无论是干净清澈的地下水，资源量大而无法高效利用的海水，还是生活和工业生产废水，抑或地表水，都可以高效地加以利用，实现太阳能量的转移。提高了水资源的循环利用率，可以解决了我国污水处理困难和淡水资源匮乏难题。同时避免了可再生资源的消耗，实现可持续绿色环保的发展战略。
2.3 地源热泵的工作原理
地源热泵系统由室外地热能换热系统、水地源热泵机组和建筑物内系统组成。
（一）室外地热能换热系统
室外地热能换热系统主要类型包括：
1）地埋管换热系统
A．水平埋管环路
水平埋管环路通过水平埋置于地表面以下3～15m深的闭合地热能换热系统，与岩土体进行冷热交换。
水平埋管环路的地源热泵系统适合于地源制冷或地源供暖面积较小的建筑物，如别墅等小型单体。
B．垂直埋管环路
垂直埋管环路通过垂直钻孔埋置于地表面以下50～150m深的闭合地能换热系统，可与岩土体进行冷热交换。
垂直埋管环路的地源热泵系统适合于制冷供暖面积较大，但周围可利用埋管面积有限的建筑物，如写字楼、商务楼等。
2）地表水式换热系统
地表水式换热系统通过布置在水体内的盘管换热系统，可与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。
地表水式换热系统适合于中小制冷供暖面积、临近较大水域的建筑物。
3）地下水式换热系统
地下水式换热系统机组内闭式循环系统经过换热器，与水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。
地下水式换热系统适合地下水丰富，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。
（二）水地源热泵机组
水地源热泵系统以水或者添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。热泵机组与传统水冷机组相比，具有更高的能效比。
（三）建筑物内系统
建筑内系统即地源热泵的室内空调末端系统，可采用任何形式的常规空调系统。
热泵机组装置主要有：压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成。通过让液态工质(制冷剂或冷媒)不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量) →节流→再蒸发的热力循环过程，将环境里的热量转移到水中。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。冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的。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。膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。
自然界中，热量总是从高温传向低温。人们可以用热泵把热量从低温传递到高温。所以，热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从空气、水、土壤等环境介质中提取出4～7倍于电能的能量。
地源热泵是热泵的一种，是以土壤或水为冷热源对建筑物进行供冷供热的空调系统。其在土壤和室内之间进行能量“转移”。利用少量的电能来文持室内所需要的温度。它通过热泵主机及其垂直或水平埋设在土壤中的土壤热交换器(地埋管)，与地下土壤进行热交换，达到向建筑物供热、供冷的目的。不同的地埋管并联，再通过不同的集管接入热泵主机。地埋管中充满循环液，循环液闭式循环流动。该系统不污染地下水，且地埋管换热系统采用的PE管材使用寿命长，与建筑使用年限几乎相当。