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地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。

地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机组主要有两种形式：水—水式或水—空气式。水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

按照室外换热方式不同又可分为四类：1. 埋管式土壤源热泵系统，2. 地下水热泵系统，3.地表水热泵系统。

1、埋管式土壤源热泵系统

也称地下耦合热泵系统，包括一个土壤耦合地热交换器，它或是水平地安装在地沟中，或是以Ｕ形管状垂直安装在竖井之中。通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水）作为热载体，使中间介质在土壤耦合地热交换器的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行热交换的目的。

1）水平埋管地源热泵系统（Horizontal ground-coupled heat pump）

当室内负荷比较小,土壤换热器长度比较短,可以把与单回路管子随开挖土方施工直接埋入地下.当室内负荷比较大,土壤换热器长度比较长,就需要考虑换热器的布置问题,常有的布置方式有以下两种.

 (a)串联式水平埋管

 (b)并联式水平埋管

2）垂直埋管地源热泵系统（Vertical borehole ground-coupled heat pump）

 (a)当室内负荷比较小,土壤换热器长度比较短,换（地源热泵）热器井数比较少可以直接接入机房

 (b)当室内负荷比较大,土壤换热器长度比较长,就需要考虑换热器井群的布置问题,一般是若干口井汇集到集水器中，然后统一由干管接入机房。

 (c)垂直埋管地源热泵系统有一种特殊形式叫：桩基换热器，即在桩基里布设换热管道。

 (d)地热智能桥：类似桩基换热器，在桥板中埋管，雪落到桥面后，这些盘管利用地热将雪融化。地源热泵的开启靠输入的当地气象参数来控制。

3）螺旋埋管地源热泵系统

 (a)长轴水平布置的螺旋埋管地源热泵系统

 (b)长轴竖直布置的螺旋埋管地源热泵系统（盘旋布置埋管地源热泵系统）

 (C)特殊布置形式叫：沟渠集水器式螺旋埋管地源热泵系统，也有学者把它归到多层水平埋管地源热泵系统。

2、 地下水热泵系统

也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。通常系统包括带潜水泵的取水井和回灌井。板式热交换器采取小温差换热的方式运行。

单井换热热井：也就是单管型垂直埋管地源热泵，这种方式下，在地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径一致；地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井设施。典型孔径为150mm，孔深450m。

3、地表水热泵系统：由潜在水面以下的、多重并联的塑料管组成的地下水热交换器取代了土壤热交换器，它们被连接到建筑物中，并且在北方地区需要进行防冻处理。利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。

4、直接膨胀式：它不象上述系统那样采用中间介质水来传递热量，而是直接将热泵的蒸发器直接埋入地下进行换热，即制冷剂直接进入地下回路进行换热，由于取消了板式或者套管式式换热器，换热效率有所提高，但是由于制冷剂使用量比较大，整体经济性和安全性不高。

应用方式：地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类，

1. 家用系统

2. 商用系统

从输送冷热量方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。

1）集中系统：冷热量集中通过风道或水路分配系统送到各房间。

2）分散系统：用户单独使用自己的热泵机组调节空气

3）混合系统

将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统，混合系统与分散系统非常类似，只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。