地源熱泵中央空調機組工作原理

地源熱泵技術是利用地球表層的土壤(巖石)和水體(地下水、海洋、河流和湖泊等)吸收太陽能和地熱能而形成的低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。

在中央空調系統中熱泵機組可以實現一機三用的功能，即冬季以冷凝器放出熱量來供熱采暖，夏季以蒸發器吸收熱量來制冷，四季可以通過冷凝器端的熱量制備生活熱水，并且夏季以制冷為目的時制備熱水可以認為是免費的。

地源熱泵中央空調機組，是一項高效節能型、環保型并能實現可持續發展的新技術，它既不會污染地下水，又不會影響地面沉降。

任何一種設備都有其工作溫度范圍，人也是如此，環境溫度超過人類的生存范圍，人也無法生存。空調與制冷系統也是如此。空調系統的溫度工作范圍，在夏季制冷時，冷凝器(室外機)的冷凝溫度是42℃;冬季制熱時，蒸發器(室內機)的蒸發溫度是-5℃。超過這個這個溫度范圍，夏季時制冷效率降低，冬季時，制熱效率降低。這就是為什么空調為什么不適合北方冬季制熱的原理。

眾所周知夏季環境空氣溫度高于當地的地下水、地表水、土壤的溫度，冬季環境溫度低于當地的地下水、地表水、土壤的溫度。土壤相當一個冷熱源的蓄能器，地下越深，恒溫效果越好。在地下十米以下，無論冬季或夏季，地下溫度都能保持在13℃左右不變。

因此，夏季地源熱泵空調系統制冷時用地下水將冷凝器冷卻;冬季地源熱泵空調系統制熱時用地下水將蒸發器升溫，這樣，不僅提高了空調系統的工作效率，同時也提高了空調的制冷/熱的效果，更主要的是也節省了能源。據我們的經驗，設計安裝良好的地源熱泵，平均可以節省用戶30%～40%的冬季采暖或夏季制冷空調運行費用。

土壤源熱泵空調也叫地源熱泵空調，就是在地下埋設管道作為換熱器，管道與熱泵機組連接形成閉式環路，管道中有液體流動通過循環將熱泵機組的凝結熱通過管道散入地下(供冷工況)，或從大地吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(供熱工況)。

土壤源熱泵換熱器有多種形式，如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優越性：節約用地面積，換熱性能好，可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能，甚至可在建筑物樁基中設置埋管，見縫插針充分利用可利用的土地面積。

地源熱泵中央空調系統的特點

地源熱泵中央空調系統是利用地下淺層的熱資源(也稱熱能)，通過少量的高位能源(如電能)，將低溫位能向高溫位能轉移，以實現既可供熱又可制冷的高效節能系統。它與傳統的燃氣或耗電空調相比具有熱效率高、管道占用空間小、高層建筑不需要多級壓力箱的優點。這種方式是我國大型城市中的發展趨勢，它具有以下特點：一.節能、高效地源熱泵空調系統在提供100單位能量的時候，70%的能量來源于土壤，30%的能量來自電力，用于將土壤中的熱量“搬運”至室內。與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70-90%的燃料內能轉換為熱量供用戶使用，而地源熱泵空調系統的轉換效率最高可達4.7，因此它要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量，運行費用為各種采暖設備的30-70%;由于土壤的溫度全年較為穩定，一般為10℃-20℃之間，其制熱、制冷系數可達4.3-5.8，與傳統的空氣源熱泵(家用窗式和分體式空調、中央式風冷熱泵)相比，要高出40%以上，其運行費用僅為普通中央空調的50-60%。

一、由溫控器對熱泵機組進行恒溫控制，根據室內人員的增減及室外陽光直射等負荷的變化來控制機組的啟停，將室內溫度始終恒定在設定的溫度范圍，既達到制冷或供熱的舒適效果又可以避免浪費能源，使能源的利用和室內環境的舒適程度的協調得到最優化。這樣不僅節省運行費用，而且便于分層、分區進行控制、計量，從而實現最大節能。

二.舒適地源熱泵空調系統，空調系統送風均勻，溫度分布合理，氣流速度小于0.3米/秒，無吹風感。噪音小，采取降噪措施后可小于40分貝。可以在任何時間進行制冷模式和供熱模式的相互切換，室內溫度可以根據個人的感受在一定的設計范圍內設定。

三.節省建筑空間、便于運行管理沒有冷卻塔和其它室外設備，省去了鍋爐房，冷卻塔及附屬的煤場、渣場所占用的寶貴面積，沒有傳統中央空調集中占地問題，節省了空間和地皮，產生附加經濟效益，并改善了環境外部形象。室內系化工泵的系統，故每個區域內的主風管道截面高度較小，不會像傳統空調系統那樣過多占用建筑內的吊頂空間，從而保證每層的使用空間。熱泵機組，質量可靠，沒有大耐腐蝕泵中機組，無需專人值守，大大減少維修、維護費用。可以實現機組獨立計費，分戶計量，方便業主對整個系統的管理。

四.綠色、環保、無污染地不銹鋼水泵泵空調系統在冬季供暖時，不需要鍋爐，無燃燒產物排放，可大幅度降低溫室氣體的排放，既保護了環境，又可遵守《全球氣候公約玻璃鋼泵美國地熱泵協會提供的報告，僅美國肯塔基州路易斯威爾市總建筑面積15.8萬平方米的高特豪斯飯店地源熱泵系統，每年可減排CO2 849噸;SO2 塑料泵.97噸;NO2 14.98噸;微塵 2.49噸。在夏季制冷時也是將熱量轉移到地下，沒有任何氣體排放到大氣中，如果得到廣泛應用將可以大大降低溫往復泵緩全球變暖的進程。

五.低運行費用地源熱泵空調系統的高效節能特點，決定了它的低運行費用。維修量極少，使用壽命和建筑物同期，折舊液下泵和維修費也都大大低于傳統空調。自動化程度高，無需專業人員操控。地源熱泵空調系統的供暖和制冷費用只相當于普深井泵調系統供暖和制冷費用的30-70%。

六.應用靈活、安全可靠、用途廣泛地源熱泵空調系統靈活性強，可用于新建工程或擴建、改潛水泵工程，可逐步分期施工。熱泵機組可靈活地安置在任何地方，節約空間。同時，地源熱泵無儲煤、儲油罐等衛生及安全隱患。

地源熱泵空調系統從嚴寒地區至熱帶地區均適用。可為辦公樓、賓館、醫院、飯店、自吸泵超市、幼兒園、別墅、居民小區等各類建筑物提供冷暖兩用空調系統，并可同時提供生活熱水。