土壤源熱泵

土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩定的特性，通過深埋於建築物周圍的管路系統與建築物內部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱，向建築物供暖；夏季向土壤排熱，為建築物製冷。它以土壤作為熱源、冷源，通過高效熱泵機組向建築物供熱或供冷。高效熱泵機組的能效比一般能達到4.0kw/kw以上，與傳統的冷水機組加鍋爐的配置相比，全年能耗可節省40%左右，初投資偏高，機房面積較小，節省常規系統冷卻塔可觀的耗水量，運行費用低，不產生任何有害物質，對環境無污染，實現了環保的功效。

優點

資源可再生利用

土壤源熱泵技術利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源進行能量轉換，而地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能，相當於人類每年利用能量的500多倍，且不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這是儲存於地表淺層近乎無限的可再生能源，也是清潔能源。與地面上環境空氣相比，地面5m以下土壤溫度全年基本穩定且略低於年平均氣溫，可以分別在夏冬季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發溫度。所以從熱力學原理上講，土壤是一種比環境空氣更好的熱泵系統的冷熱源。而且土壤源熱泵系統不會把熱量、水蒸氣及細菌等排人大氣環境，符合當前可持續發展的戰略要求。通常土壤源熱泵消耗lKW的能量，用戶可以得到4KW以上的熱量或冷量，這多出來的能量就是來自土壤的能源。另外，地能溫度較恆定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的土壤源熱泵，平均來說可以節約用戶30%～40%的供熱製冷空調的運行費用。高效的土壤源熱泵機組，平均產生1冷噸的冷量僅需0.88kW的電力消耗，其耗電量僅為普通冷水機組加鍋爐系統的30%～60%；

運行費用低

與傳統空調系統相比，每年運行費用可節約40%左右。採用土壤源熱泵系統，由於土壤的溫度理，土壤源熱泵可以比風冷熱泵具有更高的效率和更好的可靠性，其熱源溫度全年較為穩定，一般為l0-25℃。而且土壤源熱泵系統可用於供暖、空調，還可提供生活熱水，一套系統可以替換原來的鍋爐、空調製冷裝置或系統，一機多用；不僅適用於賓館、商場、辦公樓、學校等建築，更適合於別墅住宅的供熱和空調。此外，機組使用壽命長，均在20年左右；機組緊湊、節省空間：維護費用低；自動化控制程度高，可無人值守。土壤源熱泵中的熱源不是指地熱田中的熱氣或熱水，而是指一般的常溫土壤，所以對地下熱源沒有非凡要求，可在中國絕大部分地區套用。

土壤源熱泵系統的COP值一般在3~6左右，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中心空50%~60%。

占地面積少

機房占地面積小，節省空間，可設在地下；

綠色環保

土壤源熱泵系統利用地球表面淺層地熱資源，沒有燃燒，沒有排煙及廢棄物，情節環保，無任何污染，土壤源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當於減少40%以上，與電供暖相比，相當於減少70%以上，假如結合其它節能措施節能會更明顯。雖然也採用製冷劑，但比常規空調裝置減少25%的充灌量；土壤源熱泵系統屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，因此，製冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，安裝在綠地、停車場下，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。土壤源熱泵系統沒有冷卻塔和其它室外設備，沒有中心空調集中占地問題，節省了空間和地皮，為開發商帶來額外利潤，產生附加經濟效益，並改善了建築物的外部形象；

自動化程度高

機組內部及機組與系統均可實現自動化控制，可根據室外溫度變化及室內溫度要求控制機組啟停，達到最佳節能效果，同時節省了人力物力；

可自主調節機組，能夠任意調機，投資者可按需要調整供給時間及溫度，完全自主；

一機多用，即可供暖，又可製冷，在製冷時產生的餘熱還可提供生活生產熱水或為游泳池加熱，最大限度的利用了能源。

缺點

1、埋地換熱器受土壤性能影響較大，土壤的熱工性能、能量平衡、土壤中的傳熱與傳濕對傳熱有較大影響；

2、連續運行時熱泵的冷凝溫度和蒸發溫度受土壤溫度的變化發生波動；

3、土壤導熱係數較小，換熱量較小。已有的經驗表明，其持續吸熱速率一般為25W/m2，所以當供熱量一定時，換熱盤管占地面積較大，埋管的敷設無論是水平開挖布置還是鑽孔垂直安裝，都會增加土建費用。