工作原理：

地源熱泵屬于中央空調的一種，但地源熱泵區別于傳統中央空調，地源熱泵原理主要是通過與地能進行換熱，是一種十分節能環保的中央空調系統。地源熱泵已受到了財政部、住房城鄉建設部大力支持，許多城市和地區都在積極推廣地源熱泵。

地源熱泵原理的可能性：

由于地表淺層溫度受大氣影響小，其溫度常年維持在16-18度（以實際地方為準），遠高于冬季室外溫度，又低于夏季室外氣溫，所以以地源為冷熱源的地源熱泵系統，不僅突破了傳統空調系統的技術障礙，而且還大大提高了空調的運行效率。

地源熱泵原理圖

地源熱泵原理-夏季制冷

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，由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環轉移至地下水或土壤里。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器，以13℃以下的冷風的形式為房供冷。

地源熱泵原理-冬季制熱

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。由地下的水路循環吸收地下水或土壤里的熱量，通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發，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，以強制對流 、自然對流或輻射的形式向室內供暖。

地源熱泵原理很簡單，但實際操作有一定的難度，一般只有技術實力過硬的專業公司才能完成地源熱泵項目。在大型建筑或公共建筑領域，地源熱泵已經有成熟的技術，也有很多成功的案例，但在家用地源熱泵領域還缺乏專業的安裝公司。

選用原則：

第一原則：戶外打井面積

地源熱泵是通過戶外打井與土壤換熱，根據國標GB 50366-2005，上海地區地埋井之間的間距一般為4.5m（間距越大效果越好，持保留意見），300㎡建筑面積需要至少80㎡打井面積，400㎡建筑面積需要至少110㎡打井面積，經驗測算打井面積與建筑占地面積約為1：1；以聯排別墅為例：如果打井面積過小，將會造成空調使用效果逐年下降，5、6年后系統將無法正常運轉。

第二原則：安裝要求。

1.地源熱泵制冷、熱速度相對氟機而言，速度比較慢。(簡單的講因為氟機是一次換熱；水機是二次換熱,水機的送風溫度要比氟機高3～4度)。

2.管道存在一定的漏水隱患。（因為水管不可能象銅管那樣做到40公斤左右的泄露保壓測試。）

3.制冷原理的不一樣，造成了地源熱泵相對氟機而言，室內機尺寸及噪音較大（送風溫度較氟機高，需要加大送風量、選擇較大風機才能保證效果），一般噪音要大5～10dB(A),內機高度要高3～5㎝。

4. 日后維修成本較高（因為安裝管道不管是用PPR管還是鋼管、銅管連接，都必須定期清洗管道保養，否則，會因系統水流量變小造成使用效果越來越差，耗電量加大）。

第三原則：使用習慣

地源熱泵系統的節能性與我們日常的使用習慣、常住人員數有著很大關系。

如常住人員較多，使用時習慣將大部分內機同時打開，則使用地源熱泵系統較節能；如常住人員較少，習慣局部開空調（人在房間開空調，人離開關空調），這樣地源熱泵反而不如VRV系統節能；因為地源熱泵一般都是定頻壓縮機，無法控制電流，就無法控制耗電，且配置的水泵一般是24小時運轉，不論內機開幾臺都同樣耗電；而VRV系統一般都是變頻機，能夠根據內機的開啟多少控制耗電。

選擇地源熱泵系統最重要的一個標準就是投資回報率，如果初期投入升本太高，而后期成本回收不理想，那么選擇地源熱泵系統意義不大。如果地源熱泵系統運行效率較高，費用較低，后期投資回報率高，可以選擇地源熱泵。一般情況下，只要地理位置合適，地源熱泵系統可在五年左右實現成本回收。

設計與設備選型：

建筑物冷、熱負荷計算：

在地源熱泵系統選擇、設備選型及進行地源熱泵系統設計之前，必須對建筑冷負荷、熱負荷進行計算。計算時首先應進行空調分區，然后確定每個分區的冷、熱負荷，最后計算整幢建筑的總熱負荷和冷負荷。

1.建筑空調分區

2.分區設計熱負荷與冷負荷計算

3.建筑物熱負荷與冷負荷確定

地源熱泵系統類型選擇：

為了能最好地滿足項目的要求，必須合理地選擇地源熱泵系統類型。在系統類型選擇時應考慮一些主要問題。

1.地埋管地源熱泵系統

2.地下水地源熱泵系統

3.地表水地源熱泵系統

分區水源熱泵機組選擇：

一旦確定了地源熱泵系統類型，就可以選擇每個分區的水源熱泵機組。首先根據機組在分區中所要安裝的位置，選擇合適的機組形式，例如：落地式機組可以安裝在外墻窗下；水平式機組可以安裝在吊頂內；垂直式機組適合安裝在壁櫥或機房里等。

地埋管地源熱泵系統設計：

地源熱泵系統設計主要包括兩大部分：一是建筑物內的空調系統設計，主要有空氣處理方案確定及設備選擇，水源熱泵機組的選擇、室內整個空調系統的風系統和水系統設計；二是室外地能換熱系統的設計，即地埋管地源熱泵系統中的地埋管換熱器、地下水熱泵系統中的水井系統以及地表水熱泵系統中的地表水換熱器的設計，這部分是地源熱泵系統有別于其他系統之所在。

地埋管換熱器管理形式選擇：

地埋管換熱器的埋管主要有兩種形式，即水平埋管和垂直埋管。換熱器管路埋置在水平管溝內的地埋管換熱器為水平埋管。換熱管路埋置在垂直鉆孔內的地埋管換熱器為垂直埋管。

地埋管換熱器環路形式選擇：

地埋管換熱器中流體流動的環路形式有串聯和并聯兩種。在串聯系統中，幾個井（水平管為管溝）只有一個流動通路；并聯方式是一個井（管溝）有一個流動通路，數個井有數個流動通路。

地埋管換熱器埋管選擇：

由于地埋管的使用場所特殊、施工較復雜，所選管材必須符合特定的性能才能保證施工順利進行、系統才能正常運行，對管材特殊性要求如下：

1.對管材質量的要求

2.選擇地埋管規格

3.選擇地埋管管徑

4.確定地埋管管子長度

地源熱泵選型和設計是地源熱泵系統安裝重要一環，從地源熱泵主機、風機盤管、埋管的選擇到整體方案設計，每一個環節都影響著地源熱泵最終使用效果和使用壽命。