在建筑供热空调中采用地源热泵技术可以有效地提高一次性能源利用率.减少温室效应气体CO2和其他燃烧产生的污染物的排放，是一种可持续发展的建筑节能新技术。地下水热泵和地表水热泵系统受水资源条件的制约.应用范围受到制。地源热泵(地下拥合热泵系统)适用范围广.运行费用低，节能和环保效益显着。

地源热泵与建筑供热空调

随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。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。地源热泵通过输人少量的高品位能源(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。地源热泵是能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放的供热和空调新技术。可以预见，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和制冷空调技术。

热泵原理与组成

热泵(制冷机)是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机)，如果让它在冬季以热泵的模式运行，则可以省去锅炉和锅炉房，不但节省了初投资，而且全年仅采用电力这种清洁能源，大大减轻了供暖造成的大气污染问题。

热泵空调系统通常由制冷剂环路、室内环路和低温热源换热环路等环路组成。有的还设有加热生活热水的环路。不同类型的热泵，其制冷剂环路和室内环路基本相同，但其低温热源换热环路各有不同。如分体空调的室外机是空气源热泵的低温热源换热环路，而地热换热器则是地源热泵的低温热源换热环路。

热泵特点

采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次性能源的消耗。人们通常通过直接燃烧矿物燃料(煤、石油、天然气)产生热量，并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下，一次性能源利用率(即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比)最高可为100%。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电，然后利用电能驱动热泵

从周围环境中吸收低品位的热能，适当提高温度再向建筑供热，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供热的一次性能源消耗。

热泵是减少CO2排放量的最经济有效的技术。现在全世界约有1.4亿台热泵在运行，总供热量约为每年4.9x109GJ，每年减少CO2排放量约为1.4亿吨。随着热泵技术的进一步改进和发电效率的进一步提高，采用热泵技术供热使全世界CO2排放量减少16%是有可能的。因此，它是建筑节能和减少CO2排放的关键技术之一。除了减少矿物燃料的消耗以外，由于在大型电站中集中燃烧矿物燃料发电有利于采用先进技术除去或减少燃烧产物中的粉尘、SO2和NOX等大气污染物，采用电动热泵供热与分散的锅炉房供热相比还可以大大减少燃煤产生的大气污染。

热泵还能够充分利用可再生能源，是一项可持续发展技术。热泵利用的低温热源通常是环境(大气、地表水和大地)或各种废热。由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。如地源热泵冬季把大地中的热量升高温度后对建筑物供热，同时使大地的温度降低，即储存了冷量，可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热t传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中储存热量以供冬季使用。这样大地就起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。

热泵的分类及技术分析

就其性质来分，国外的文献通常把热泵分为空气源热泵(airsourceheatpump,ASHP)和地源热泵(groundsourceheatpump,GSHP)两大类。地源热泵又可进一步分为地表水热泵(surface-waterheatpump,SWHP)、地下水热泵(groundwaterheatpump,GWHP)和地下祸合热泵(ground-coupledheatpump,GCHP).

地下水热泵

地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排人地表水系统，但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。水质良好的地下水可直接进人热泵换热，这样的系统称为开式环路。实际工程中更多采用闭式环路的热泵循环水系统，即采用板式换热器把地下水和通过热泵的循环水分隔开，以防止地下水中的泥沙和腐蚀性杂质对热泵的影响。

由于地下水温常年基本恒定，夏季比室外空气温度低，冬季比室外空气温度高，且具有较大的热容量，因此地下水热泵系统的效率比空气源热泵高，COP值一般在3一4.5，并且不存在结霜等问题。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。

但是，地下水热泵系统的应用也受到许多条件的限制。首先，这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。按常规计算，10,000m2的空调面积需要的地下水量约120m3/hr。地下水热泵系统的经济性还与地下水层的深度有很大的关系。如果地下水位较低，不仅成井的费用增加，运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。

此外，虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层，但目前国内地下水回灌技术还不成熟，在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度，从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内，造成地下水资源的流失。再者，即使能够把抽取的地下水全部回灌，怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的问题。