地源熱泵工作原理及優(yōu)缺點

地源熱泵是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)，利用地下淺層地熱資源進行加熱和制冷。地源熱泵可以通過輸入少量高檔能源（電能）從低溫熱源轉(zhuǎn)移到高溫熱源。
冬季制熱
在加熱狀態(tài)下，地源熱泵機組中的壓縮機為制冷劑工作，并通過四通閥改變制冷劑的流動方向。地下水循環(huán)吸收地下水或土壤中的熱量，通過制冷劑/水熱交換器中制冷劑的蒸發(fā)，將水循環(huán)中的熱量吸收到制冷劑中，然后通過制冷劑/空氣熱交換器中制冷劑的冷凝，通過空氣循環(huán)吸收制冷劑攜帶的熱量。在地下熱量不斷轉(zhuǎn)移到室內(nèi)的過程中，以強制對流、自然對流或輻射的形式加熱室內(nèi)熱量。
夏季制冷
在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組中的壓縮機為制冷劑工作，使其進行蒸汽-液體轉(zhuǎn)換循環(huán)。室內(nèi)空氣循環(huán)中攜帶的熱量通過制冷劑/空氣熱交換器中制冷劑的蒸發(fā)吸收到制冷劑中。在制冷劑循環(huán)的同時，制冷劑/水熱交換器中制冷劑的冷凝通過水循環(huán)吸收制冷劑攜帶的熱量，最后從水循環(huán)轉(zhuǎn)移到地下水或土壤中。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移到地下的過程中，制冷劑-空氣熱交換器以13℃以下的冷空氣形式供冷。
簡單來說:
冬季，將土壤中的熱量取出來，提高溫度后，供室內(nèi)供暖；
夏季，將室內(nèi)熱量取出來，釋放到土壤中，常年保證地下溫度的平衡。
冬季
夏季
地源熱泵的優(yōu)點。
1
地源熱泵技術屬于可再生能源利用技術。
地源熱泵是一種采暖空調(diào)系統(tǒng)，利用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(zhuǎn)換。地表淺層地熱資源可稱為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能和地熱能的低溫熱能。地表淺層是一種巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能，是人類每年使用能量的500倍以上。它不受地域和資源的限制。它真的很廣泛，無處不在。這種儲存在地表淺層的幾乎無限可再生能源也使地能成為清潔可再生能源的一種形式。
2
地源熱泵是一種經(jīng)濟有效的節(jié)能技術。
地能或地表淺層地熱資源溫度全年相對穩(wěn)定，冬季高于環(huán)境空氣溫度，夏季低于環(huán)境空氣溫度。這是一個很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。這種溫度特性使地源熱泵的運行效率高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的40%，因此節(jié)能節(jié)約運行成本約為40%。此外，地能溫度恒定的特點使熱泵機組運行更加可靠穩(wěn)定，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。
據(jù)美國環(huán)保局EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵平均可節(jié)省用戶30~40%的供熱制冷空調(diào)運行成本。
3
地源熱泵具有顯著的環(huán)境效益。
與空氣源熱泵相比，地源熱泵的污染物排放相當于減少了40%以上。與電加熱相比，它相當于減少了70%以上。如果結(jié)合其他節(jié)能措施，節(jié)能減排將更加明顯。雖然也使用制冷劑，但充填量比傳統(tǒng)空調(diào)裝置低25%；這是一個自包裝的系統(tǒng)，即該裝置可以提前在工廠車間組裝和密封。因此，制冷劑泄漏的概率大大降低。該裝置的運行無污染。可建在居民區(qū)內(nèi)，無燃燒、排煙、廢物，無燃料廢物堆放場所，無遠程輸送熱量。
4
地源熱泵一機多用。
廣泛使用的地源熱泵系統(tǒng)可供熱、空調(diào)、生活熱水、多用途、一套系統(tǒng)可更換原鍋爐和空調(diào)和空調(diào)；可用于酒店、購物中心、辦公樓、學校等建筑，更適合別墅住宅供暖、空調(diào)。
5
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護成本低。
在同等條件下，使用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物可以降低維護成本。地源熱泵非常耐用，機械運動部件很少。所有部件要么埋在地下，要么安裝在室內(nèi)，以避免室外惡劣氣候。地下部分可保證50年，地上部分可保證30年。因此，地源熱泵免維護空調(diào)，節(jié)省維護成本，用戶投資可在3年左右收回。
此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊，節(jié)省空間；自動控制程度高，無人值守。