——地源熱泵的概念、由來、工作原理及系統(tǒng)優(yōu)勢
地源熱泵是最近幾年才興盛起來的節(jié)能技術(shù)，因節(jié)能環(huán)保、恒溫舒適、集成化程度高在高端住宅和節(jié)能建筑區(qū)開始逐漸推廣。地源熱泵技術(shù)在歐美國家已經(jīng)十分成熟，特別是美國和北歐使用范圍，普及率已經(jīng)達(dá)到60%左右。我國在九十年代引進(jìn)地源熱泵技術(shù)，經(jīng)過二十年的發(fā)展，地源熱泵在我國日趨成熟，同時也是國家重點(diǎn)推薦項(xiàng)目。地源熱泵是科靈中央空調(diào)產(chǎn)品之一，在行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的國際三大空調(diào)品牌科靈、特靈、約克中，科靈在地源熱泵領(lǐng)域占有更加突出的優(yōu)勢。
地源熱泵的由來
地源一詞是從英文“ground source”翻譯而來，漢語的內(nèi)涵則十分廣泛，應(yīng)包括所有地下資源的含義。但在空調(diào)業(yè)內(nèi)，目前僅指地殼表層（小于400米）范圍內(nèi)的低溫?zé)豳Y源，它的熱源主要來自太陽能，極少能量來自地球內(nèi)部的地?zé)崮堋?
地源熱泵的概念最早于1912年由瑞士的專家提出，而該技術(shù)的提出始于英、美兩國。1946年美國在俄勒岡州的波蘭特市中心區(qū)建成第一個地源熱泵系統(tǒng)，但是這種能源的利用方式?jīng)]有引起當(dāng)時社會各界的廣泛注意，無論是在技術(shù)、理論上都沒有太大的發(fā)展。
20世紀(jì)50年代，歐洲開始了研究地源熱泵的第一次高潮，但由于當(dāng)時的能源價格低，這種系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì)，因而未得到推廣。直到20世紀(jì)70年代初世界上出現(xiàn)了第一次能源危機(jī)，它才開始受到重視，許多公司開始了地源熱泵的研究、生產(chǎn)和安裝。這一時期，歐洲建立了很多水平埋管式土壤源熱泵，主要用于冬季供暖。雖然歐洲是世界上發(fā)展地源熱泵最成熟的地區(qū)，但是它也曾因?yàn)闊岜脤＜也欢惭b技術(shù)，安裝工人又不懂熱泵原理等因素，致使地源熱泵的發(fā)展走了一段彎路。
上世紀(jì)80年代后期，地源熱泵技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，更多的科學(xué)家致力于地下系統(tǒng)的研究，努力提高熱吸收和熱傳導(dǎo)效率，同時越來越重視環(huán)境的影響問題。地源熱泵生產(chǎn)呈現(xiàn)逐年上升趨勢，瑞士和瑞典的年遞增
率超過10％。美國的地源熱泵生產(chǎn)和推廣速度很快，技術(shù)產(chǎn)生了飛速的發(fā)展，成為世界上地源熱泵生產(chǎn)和使用的頭號大國。
從地源熱泵應(yīng)用情況來看，北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應(yīng)用情況，對我國地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。地源熱泵的概念
地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種，熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。
通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)。
地源熱泵的工作原理
作為自然現(xiàn)象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫，用著名的熱力學(xué)第二定律準(zhǔn)確表述：“熱量不可能自發(fā)由低溫傳遞到高溫”。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以地源熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進(jìn)行利用，而整個熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低，這就是地源熱泵節(jié)能的原理。
節(jié)省空間
沒有中央機(jī)房、冷卻塔、鍋爐房和其它室外設(shè)備，省去了鍋爐房，冷卻塔及附屬的煤場、渣場所占用的寶貴面積，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并改善了環(huán)境外部形象。室內(nèi)系統(tǒng)是分散式的系統(tǒng)，故每個區(qū)域內(nèi)的主風(fēng)管道截面高度較小，不會像傳統(tǒng)節(jié)能裝備那樣過多占用建筑內(nèi)的吊頂空間，從而保證每層的使用空間。 安全可靠 每臺機(jī)組可獨(dú)立供冷或供熱，個別機(jī)組故障不影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行。機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響，即使在寒冷的冬季制熱量也不會衰減，更無結(jié)霜除霜之慮。無儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。
控制簡單
根據(jù)用戶要求設(shè)體積很小的終端控制器，中央控制僅需選擇水路控制，除去了一般中央空調(diào)集中控制所有參量的復(fù)雜環(huán)節(jié)，從而降低控制成本。利于采用全系統(tǒng)可編程智能化遠(yuǎn)程中央計(jì)算機(jī)控制，具有隨人流變化而自動調(diào)整地?zé)岜弥评浠蚬┡隽?，?shí)現(xiàn)節(jié)能科靈節(jié)能熱泵化，運(yùn)行費(fèi)用最小化。還可設(shè)置顯示和打印設(shè)備，可存儲、分析各種采暖、制冷、維修等經(jīng)濟(jì)及技術(shù)數(shù)據(jù)，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)化。
壽命最長
空調(diào)設(shè)計(jì)壽命10年，燃?xì)忮仩t為8-10年；地源熱泵機(jī)組運(yùn)行工況穩(wěn)定，其壽命為20年以上，它比所有各種節(jié)能裝備和采暖設(shè)備的壽命都要長。
低維護(hù)費(fèi)
自動化程度高，無需專業(yè)人員操控。地源熱泵系統(tǒng)不設(shè)冷卻塔、屋頂風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)工作穩(wěn)定，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備中制冷劑壓力過高或過低的現(xiàn)象，維護(hù)費(fèi)用大大低于傳統(tǒng)空調(diào)；一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)制冷、制熱和生活熱水，減少對主機(jī)設(shè)備的維護(hù)量。
地源熱泵節(jié)能裝備科靈節(jié)能熱泵的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能，在能源日益匱乏，環(huán)境日益惡化的今天，節(jié)能降耗似乎已經(jīng)成為全球共同的話題，地源熱泵集眾多優(yōu)勢于一身，但推廣起來仍有一定的困難。地源熱泵中央空調(diào)安裝成本很大，而且對地理環(huán)境有一定的要求，并不是每個地方，任何戶型都適合安裝地源熱泵節(jié)能裝備，地源熱泵工程基本集中在大戶型私人別墅，要想全面普及還需要各方共同努力。
