文档介绍：地源热泵的工作原理及技术经济性分析 （1）
2008-08-20 16:55:25 作者： 来源：转载
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可
供热又可制冷的高效节能空调系统。 地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高
温位转移。本文主要介绍了地源热泵国内外发展近况、特点、工作原理与分类、应用方式、技术经济性等。
关键字：地源热泵［154篇］可再生能源［17篇］冷凝器［16篇］蒸发器［10篇］
一、什么是地源热泵
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可 制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转 移。地能分别在冬季作为 热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量 取”出来，提高
温度后，供给室内 采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。 热泵机组的能量流动是利用其所
消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能 +吸收的热能）一起排输至高温热源。而其所耗能量的作
用是使制冷剂***里昂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。请参见能流图所示。
即2,500大卡
（25%）
吸收的地热水热量
10Q0大卡
（100%）
热兼机组
性能系数=4
供热量
12,500*卡
(125%)
通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到 5kW以上的热量或4kW以上冷量，所以我们将其称 为节能型空调系统。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将 90%以上的电能或70〜90%的燃料内能为热量，
供用户使用，因此地源 热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能 量；由于地源 热泵的热源温度全年较为稳定，一般为 10〜25C,其制冷、制热系数可达 〜,与传统
的空气源 热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通 中央空调的50〜60%。因此，近十几年来，尤其 是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中 国的地源 热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为 21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
二、地源 热泵国内外发展近况
地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，欧洲第一台 热泵机组是在1938年间制造的。它 以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达 60oCo在冬季采用 热泵作为采暖需要，在夏季也能
用来制冷。1973年能源危机的推动，使 热泵的发展形成了一个高潮。目前，欧洲的 热泵理论与技术均已高
度发达，这种 1举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。如美国，截止 1985 年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了 45, 000台，到目前为止已安装了 400, 000台，而且 每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的 19%,其中有新 建筑中占30%。美国地源 热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊 电力研究所及众多地源 热泵
厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到 2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放 1百万吨，相当于减少 50万辆汽
车的污染物排放或种植树 1百万英亩，年节约能源费用达 ，此后，每年节约能源费用再增加
亿美元。
与美国的地源 热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资 源，地下土壤埋盘管（埋深 <400米深）的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据 1999年 的统计，为家用的供热装置中，地源 热泵所占比例，瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%o
我国的地源热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头看好。天津大学、清华大学分别与有关企业结 成产学研联合体开发出中国品牌的地源 热泵系统，已建成数个示范 工程，越来越多的中国用户开始熟悉地
源热泵，并对其应用产生了浓厚的兴趣，可以预计中国的地源 热泵市场前景广阔。之所以对中国的地源 热
泵市场发展前景持乐观态度， 一方面是要节约常规能源、 充分利用可再生能源的国内外大趋势； 另一方面，
我国具有较好的 热泵科研与应用的基础，早在50年代，天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国 热泵
的最早研究，1965年研制成功国内第一台水冷式 热泵空调机。重庆 建筑大学、天津商学院等单位对地下埋 盘管的地源热泵也进行了多