一、什么是地源熱泵？

地源熱泵是一種利用地下土壤或地下水儲存的熱能來進行供暖、制冷和熱水供應的技術。它通過熱泵系統將地下的低溫熱量提取并轉化為高溫熱量，從而滿足室內溫度調節的需求。地源熱泵不僅能提供舒適的室內環境溫度，還能實現高效節能和環保，是一種理想的清潔能源解決方案。

與傳統的采暖和空調系統相比，地源熱泵系統利用自然資源進行能源轉化，減少了對化石燃料的依賴。CNPP小編認為其最大的優勢在于能效高、運行成本低、環保無污染，能夠顯著降低能源消耗，適用于不同氣候條件下的長期使用。

二、地源熱泵的工作原理

地源熱泵的核心原理是熱泵技術，它通過逆卡諾循環將低溫的熱源轉化為高溫的熱能。與常見的空調系統類似，地源熱泵由蒸發器、壓縮機、膨脹閥和冷凝器四個基本部件構成。不同之處在于，地源熱泵的熱源來自地下土壤或地下水，而不是空氣。

1、熱源提取

地源熱泵系統通過埋設在地下的管道（一般為地埋管或地下水管）來提取熱量。地下土壤的溫度在全年中變化較小，保持在10°C到16°C之間，遠低于外界空氣溫度的季節性波動。因此，地下溫度相對穩定，是熱泵系統高效運行的理想來源。

2、熱交換過程

地源熱泵的循環過程是通過在地下管道中流動的液體（通常為水或混合溶液）進行熱交換。液體在管道內流動時吸收地下土壤或地下水的熱量，溫度上升。然后，液體被送入熱泵的蒸發器，釋放熱量進入系統。

3、熱量轉化與壓縮

在蒸發器中，吸收的熱量被轉移給制冷劑（如氟利昂）。通過壓縮機的作用，制冷劑的壓力和溫度都大幅提高。此時，制冷劑的熱能已經轉化為高溫氣體，可以有效地傳遞給室內環境。

4、熱量釋放與供暖或制冷

高溫氣體進入熱泵系統的冷凝器，在這里釋放熱量，熱量通過風機或水系統傳遞到室內供暖或熱水供應。如果是制冷模式，系統則逆向操作，將室內的熱量排出。

5、循環過程

在膨脹閥的作用下，制冷劑壓力降低，開始重新吸收熱量，進入蒸發器，完成循環。通過不斷的熱交換與壓縮，地源熱泵可以持續提供穩定的供暖或制冷效果。

三、地源熱泵系統的組成

1、地下熱交換系統

地源熱泵的地下熱交換系統包括埋管系統（水平或垂直管道）和地下水系統（井水提取）。不同的安裝方式取決于地理條件和土地空間，水平管道適合較大土地面積，而垂直管道適用于空間受限的區域。

2、熱泵主機

熱泵主機是地源熱泵系統的核心部分，負責將地下提取的熱量轉化為可供室內使用的熱量。主機通常包括壓縮機、蒸發器、冷凝器等設備，能夠自動調節運行模式以適應季節性變化。

3、室內供熱系統

地源熱泵可以與多種室內供熱系統配合使用，包括地暖、風機盤管或水暖系統等。不同的室內供熱方式能夠提供不同的舒適度和能效選擇。

四、地源熱泵的應用領域

地源熱泵廣泛應用于住宅、商業建筑、工業園區等多種場所。尤其是在寒冷地區，由于地源熱泵的高效性和節能優勢，它成為許多建筑的首選供暖系統。除此之外，地源熱泵還能在夏季提供制冷功能，是一種四季皆宜的綜合能源解決方案。

據CNPP編輯了解，地源熱泵還可以用于熱水供應系統，通過循環利用地下溫度，它能夠全天候為家庭或商業建筑提供穩定的熱水供應，減少了對傳統電熱水器或燃氣熱水器的依賴。

五、地源熱泵的優勢與不足

1、優勢

（1）高能效：地源熱泵系統的熱效率通常為4-5倍，即每消耗1單位電能可產生4-5單位熱量，比傳統的采暖系統更加節能。

（2）環保：地源熱泵不依賴于化石燃料，減少了溫室氣體的排放，有助于保護環境。

（3）穩定性高：地下溫度相對恒定，地源熱泵系統能夠在不同的季節、天氣條件下穩定運行。

2、不足

（1）高初期投資：地源熱泵的安裝需要進行地下施工，通常涉及挖掘和鉆孔，因此初期投入較大。

（2）占地要求高：尤其是水平地埋管系統，需要較大的土地面積進行安裝，這對于土地有限的地區是一大限制。

（3）安裝周期長：由于施工復雜，地源熱泵的安裝周期較長，可能影響到用戶的入住或項目進度。