地下水源热泵机组及系统设计
地埋管地源热泵系统
室内采用水系统，舒适性最好；氟利昂不进房间，不存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题；室外机采用水冷，没有冷热风扰民等问题；
室内采用氟系统，舒适性一般；氟利昂进房间，存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题；室外机采用风冷，存在冷热风扰民等问题；
安装位置
主机体积小，不用考虑排气顺畅等问题，主机安装有利于环境美观设计，但需考虑埋管的空间
同方技术
系统设计
地埋管地源热泵系统设计
阅读勘察报告，了解地质情况:岩土层结构、岩土体的热物性、岩土体初始温度、冻土层厚度、地下水的情况等
了解和估算建筑物的最大冷负荷、最大热负荷、生活热水需求量、运行时间等
根据以往的经验数据对能否采用地埋管地源热泵进行可行性分析
方案设计阶段需要了解的内容
系统设计
系统散(吸)热量计算：
循环泵
盘管
环路集管
地 表 水 体
机组
用户
机组
用户
板换
系统介绍
开式地表水地源热泵系统
水处理
换热器
用户
回水口
地表水体
取水口
热泵
热泵
地埋管地源热泵系统
地埋管地源热泵系统
垂直地埋管地源热泵系统
水平地埋管地源热泵系统
系统拓展性
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统，实现初投资和运行费用的最有利化
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统
系统配电
由于系统EER比较高，故建筑配电小
和地源热泵配电相当,但需要额外增加天然气
环保与舒适性
室内采用水系统，舒适性好；室外机采用水冷，没有冷热风扰民等问题；
室内采用水系统，舒适性好；主机采用水冷，存在冷却塔飘水和噪音扰民,还需要另设排烟气管道等问题
地埋管地源热泵系统的设计及优化.
钻 孔 区 域 、 埋 管 形 式
其 他 便 于 利 用 的 能 源
系统投资与 运行费用
• • •
地源热泵设计任务 资料收集及现场踏勘 制定地源测试方案
•
建筑能耗动态模拟计算
•
场地勘Hale Waihona Puke 孔施工•场地勘测孔施工
•
岩土层结构堪查 •
•
岩土体热响应测试
试验成果分析和报告撰写
•
使用专业软件进行地下换热系统设计和热平衡模拟
工程经验修正
•
与建筑、结构等各专业配合
•
•
地源热泵系统初步设计
地源热泵设计工作程序框图
地埋管地源热泵系统设计的主要步骤 1、建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关 空调系统设计手册，在此不再赘述。
夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式计算：
上海富田空调冷冻设备有限公司 地源热泵事业部
地埋管地源热泵系统 • 地埋管地源热泵系统是利用地下 岩土（土壤、岩石等）作为热源 或热汇，它是由地埋管换热系统 与热泵机组构成。 • • 土壤温度在地面15米以下温度接 近当地全年平均气温，常年保持 恒定的温度，远高于冬季的室外 温度，又低于夏季的室外温度， 因此地源热泵是利用土壤“冬暖 夏凉“的特性来制冷/供热的节能 中央空调，和利用空气源制冷/供 热相比较，效率大大提高，且不 受环境温度影响。
水平埋管
• 垂直埋管：（已成为工 程应用中的主导形式） 1. 垂直埋管分为单U和 双U两种埋管方式
• • 优点：占地面积较小， 工作性能稳定， • 缺点：造价相对较高
垂直埋管
垂直埋管还分为单U和双U两种埋管方式
第三章 地源热泵系统的设计及计算.
第三章地源热泵系统的设计及计算一说到设计，人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图，当然这些都属于设计领域里的工作，而寻找解决问题的途径，也是设计任务之一。
设计本身包括寻找解决问题的途径，所以它不限于事先构思，更不排斥实践，而应是思维活动与实践活动的统一。
空调设计的任务及目的，就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。
现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂，这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用，但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。
所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力，促使空调技术更进一步向前发展。
目前，建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。
从建筑设计方面来看，提高隔热保温性能，采用合理的朝向，增设必要的遮阳等可以减少空调负荷，降低能耗。
对于确定的空调负荷，提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件，都成为降低能耗的关健。
空调系统的设计一般采用工况设计法，是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算，并且是按最不利情况考虑，按照设备的额定工况选择指标。
所以，设备选型较大。
空调设备经常处于部分负荷状态下运行，必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。
避免负荷变化了，而设备不能作相应调节，出现大马拉小车的现象；或设备也能调节负荷，但调节性能差，耗能指标落后。
因此，设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度，这就是所谓的过程设计方法。
一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准1、通用设计规范1)．《采暧通风及空气调节设计规范》（GB50019-2003（2003年版））；2)．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88）3)．《建筑设计防火规范》（GBJ116－87）4)．《高层民用建筑设计防火规范》（ GBJ0045－95）5)．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）2．专用设计规范：1)．《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）2)．《住宅设计规范》（GB50096-99）3)．《办公建筑设计规范》（JG67－89）4)．〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）5)．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）6)．《地源热泵系统工程技术规范》（JGJ142－2004）7)．《地面辐射供暖技术规范》（GB50366－2005）8)．其它专用设计规范3．专用设计标准图集：1)．《暖通空调标准图集》2)．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）3)、其它有关标准二、空调冷、热负荷计算空调负荷是指为保持室内空气设计条件，单位时间内室内空气输入或排出的热量，前者称为热负荷，后者称为冷负荷。
地下水源热泵空调系统的设计与应用
地下水源热泵空调系统的设计与应用随着社会的不断发展，对于建筑工程的要求也越来越高。
如何实现低碳环保、节能减排已成为建筑节能技术的热点问题。
作为一种比传统空调更为节能的新型空调方式，地下水源热泵空调系统逐渐受到设计师和业主的青睐。
本文旨在探讨地下水源热泵空调系统的设计与应用，为相关工程师和设计师提供借鉴。
一、地下水源热泵空调系统概述地下水源热泵空调系统采用地下水源作为热源和冷源，通过热泵技术将地下水源的低温热能提取出来，加以处理实现供热或制冷，提高建筑物的能源利用效率。
该系统以独立循环为主要特点，能够实现快速供热和制冷，成为替代传统空调的有效方案。
二、地下水源热泵空调系统的设计1.选址以及水文地质条件的调查地下水源热泵空调系统的热源及冷源均来自地下水，因此选址是非常重要的。
选址时需要考虑到地下水的储量和水质情况，尽量选择储量大的地方，并保证水质适合使用。
同时，还需要对水源地进行水文地质条件的调查，包括地下水的地质构造、水文地质特征、水文地质条件及污染状况等方面的研究，确保地下水的供需平衡和保护地下水资源。
2.系统的热负荷计算热负荷计算是地下水源热泵空调系统设计中必不可少的一步。
通过热负荷计算确定建筑物的实际热负荷，预测冬季供暖和夏季制冷的需求量。
在参数设置时，应考虑空间方位、朝向、立面表面的结构特征以及建筑物的热阻等因素来考虑，确保热泵系统的正常运行。
3.管道系统的设计管道系统是地下水源热泵空调系统中的核心部分。
在设计时，需要确保管道系统与周围环境良好的热交换作用，使地下水源的低温热能得以有效利用。
同时，设计人员应考虑管道的保温性、密闭性、排水系统，以及连接和管道件的操作性和可靠性等方面的要求，确保系统的安全性、稳定性和高效性。
三、地下水源热泵空调系统的应用地下水源热泵空调系统是一种以环保、节能为核心的新型空调方式，已经得到了广泛应用。
特别在一些高端别墅、商业办公大厦、学校及医院等建筑项目中，地下水源热泵空调系统已成为必不可少的装备。
地下室的水源热泵系统设计与施工
地下室的水源热泵系统设计与施工地下室是一种被广泛使用的建筑结构，人们常常将其作为储物室或者额外的居住空间。
然而，地下室的环境温度通常较低，给人们的使用带来了一定的不便。
为了改善地下室的舒适度，设计并施工一套高效的水源热泵系统是非常重要的。
水源热泵系统的设计是关键，它直接影响着地下室的供暖和降温效果。
首先，需要确定适用于地下室的热泵系统类型。
在大多数情况下，地下室的面积相对较小，选择地下室专用的小型水源热泵系统是最佳选择。
然后，需要考虑地下室的热负荷，这将决定热泵系统的容量大小。
热负荷可以通过测量地下室内外温度差和计算地下室的传热系数来确定。
此外，还需要考虑地下室的供暖和降温方式。
常用的供暖方式有地板辐射供暖和暖气片供暖，而降温则通常通过安装地下室专用的空调设备实现。
在施工过程中，首先需要进行地下室的地面准备工作。
这包括地面清理和表面平整处理，以确保地下室的施工区域没有杂物和障碍物。
然后，需要开挖地下室的地面以安装水源热泵系统所需的管道和设备。
一般来说，水源热泵系统包括冷水管路、热水管路、水泵、水箱、热水板和控制系统等部分。
这些设备需要经过仔细的安装和定位，以确保系统的正常运行和高效性。
在地下室的设计布局中，还需要考虑到水源热泵系统的设备和管路布局，以避免与地下室的其他部分（如储物柜或墙体）发生冲突。
在进行施工过程时，还需要注意保护地下室的周围环境。
施工过程中可能会产生一些噪音和粉尘，因此需要采取适当的措施，如封堵施工区域、覆盖地面和墙壁等，以减少对周围环境的干扰。
地下室的水源热泵系统设计与施工不仅可以提高地下室的舒适度，还可以节约能源和降低能源消耗。
地下室的水源热泵系统利用地下水或地下水体的稳定温度，通过热泵的工作原理将低温热能转化为高温热能，从而实现供暖和降温效果。
相比传统的供暖和降温方式，水源热泵系统更加高效和环保。
综上所述，地下室的水源热泵系统设计与施工是一项重要的工程，它需要仔细考虑和规划。
地下水地源热泵热源井及回灌设计-
5. 地下水供回水管的布置应考虑多口取水井、回灌井水量的平衡。地 下水供回水管宜采用聚乙烯管直埋敷设，供水管宜保温，在寒冷地 区，系统侧的循环水路应有防冻措施。输水管网设计、施工及验收 应符合现行国家标准《室外给水设计规范》（GB50013）及《给水排 水管道工程施工及验收规范》（GB50268）的规定。
比热容
C
(kJ/kg.K) 0.89 0.84 0.91 0.84 0.92 0.92
0.00517
0.84
35
大理石+花岗岩
－
36
花岗岩
－
37
石灰质凝灰岩
－
38
灰质页岩
－
2800 2700 1300 1760
3.45 3.14 0.52 0.83
0.00487 0.0046 0.00157 0.00166
4. 注入式回灌一般利用管井进行，采用的方式有自流回灌、真空回灌 和压力回灌。低水位和渗透性良好的含水层，宜采用利用自然重力 进行回灌的自流回灌方式或利用虹吸原理产生水头差的真空回灌方 式；低水位和渗透性好的含水层及高水位和渗透性差的含水层，宜 采用压力回灌方式
四、地下水回灌设计要求
5. 为保证回灌效果，泵井管的连接部位，泵管与井管之间均需做好密封。 真空回灌时必须先抽真空，保持回灌所需的真空度。
（GB50050）的要求，并结合地
6
全铁
≤0.3mg/L
7
CaO
≤200mg/L
下水地源热泵系统的工作特性及 地下水化学特点，地下水地源热
地源热泵技术方案
地源热泵系统工程技术方案一、项目介绍1、工程概况本工程为。
总用地15322.46㎡。
本项目总建筑面积约为，包括，旧楼。
空调系统需满足建筑物冷、热负荷要求。
2、设计依据2.1 参考资料《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003（2009）《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版）《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-20092.2 设计参数采用负荷指标法估算建筑物的冷、热负荷：夏季冷指标为94.5w/㎡，冷负荷为3130.82kw；冬季热指标为81.7 w/㎡，热负荷为2706.75kw。
二、设计方案描述1、设计思路本项目埋孔面积有限，土壤换热器的数量仅能满足部分建筑物冷热需求，所以空调系统采用地源热泵+户式空调的组合方式，新增建筑的七层以下（含七层）及原有培训楼（旧楼）采用地源热泵系统，新增建筑的八层以上（含八层）采用户式空调。
地源热泵系统采用集中温控系统实现自动控制。
2、热泵主机配置描述本方案配置2台美国美意公司生产的MWH2800CC型地水源热泵机组。
MWH2800CC型地水源热泵机组是以地能即地下水(井水、地埋管或其他地表水)为主要能源辅以电能，通过先进的设备将地下取之不竭但不易利用的低品位再生能源开发利用，使其变为高品位能源。
MWH2800CC型地水源热泵机组的性能参数如下：3、室外地埋孔描述目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将PE管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。
水平埋管占地面积较垂直埋管大，效率较垂直埋管低。
垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器（PE管）以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺。
地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。
水源热泵系统施工设计方案
水源热泵系统施工设计方案I. 引言水源热泵系统是一种使用地下水或湖水等水源作为热源或冷源的供暖和制冷系统。
本施工设计方案旨在提供水源热泵系统施工的详细步骤和要求，以确保系统建设的质量和可靠性。
II. 工程概述本工程计划在XXX（具体位置）建设一座水源热泵系统，供应该区域的供暖和制冷需求。
该系统将由以下关键组件构成：水源井，水泵，换热器，温度控制装置和传输管道。
III. 施工步骤1. 水源井建设- 进行地质勘测，确定水源井开凿的最佳位置。
- 使用适当的机械设备，按照设计要求开凿水源井。
- 安装井筒、过滤器和抽水设备，确保地下水能够流入后续处理系统。
2. 换热器安装- 根据设计方案，在建筑物内部选择适当的位置安装换热器。
- 确保换热器与水源井之间的传输管道长度最小化，有效减少能量损失。
- 安装并连接换热器的进、回水管道，确保流体循环顺畅。
3. 水泵系统建设- 根据需求，选择合适的水泵类型和规格，确保水源从水井流入换热器的稳定供应。
- 安装水泵和管道，保证水源能够流入系统，并稳定运行。
4. 温度控制装置安装- 针对建筑物的需求，选择适当的温度控制装置，如温控阀或温度传感器。
- 安装温度控制装置，并设置合适的温度范围，以确保系统能够自动调节水源温度。
5. 传输管道建设- 根据系统布局设计，铺设合适的传输管道，并确保良好的隔热性能。
- 安装管道支架和接头，保证管道的牢固连接和稳定性。
IV. 安全与质量控制1. 施工安全- 所有施工人员必须严格遵守相关的安全规范和操作规程，佩戴个人防护装备。
- 施工现场必须设置明显的安全警示标志，并定期进行安全检查和巡视。
2. 质量控制- 施工过程中必须严格按照设计图纸和规范要求进行操作。
- 所有材料必须符合相关标准，质量要求严格控制，确保施工质量。
- 进行必要的检测和测试，如压力测试、温度测试等，确保系统的运行性能和安全性。
V. 环境保护1. 垃圾处理- 施工过程中产生的垃圾必须妥善处理，分类回收可回收物品，严禁乱倒乱扔。
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综述土壤源热泵系统供热和制冷的建筑Ioan Sarbu∗, Calin Sebarchievici罗马尼亚蒂米什瓦拉理工大学构建服务工程系关键字：地热能源、热泵、地下热交换器、热响应测试、能效、环保性能摘要：由于地源热泵在能效和环保性上有着很大的优势，因而在世界各地有大量的地源热泵热泵(GSHP)系统用于住宅和商业建筑上。
GSHP在供热和制冷领域被证明是可再生能源技术。
本文提供了一个详细综述GSHP系统的文献及其最新进展。
热泵工作原则和能源效率被首次定义。
然后一般介绍了GSHPs及其发展,以及地表水 (SWHP)、地下水(GWHP)和热泵系统(GCHP) 的详细描述。
最典型的垂直地面的地面热交换器热响应试验模型总结了目前包括钻孔内的传热过程。
此外,一些新的GWHP技术使用换热器有特殊施工,并将GCHP供热和制冷结合从而获得更好的能源效率。
以及制冷和供热受自动控制建筑的各种混合GCHP系统描述。
最后,对由能源、经济和环保组成的闭环GCHP系统也进行了简要的评述。
发现GSHP技术用在寒冷和炎热的天气中节能潜力是巨大的。
1 前言：当然经济可持续发展战略的实施,促进效率和理性建筑能源消耗的主要能源消费国是罗马尼亚和其他成员国的欧盟(EU)。
建筑能源代表了最大、最划算的节能潜力。
此外,研究表明节能是最有效的方法减少温室气体排放(GHG)。
目前建筑几乎80%的能量是对热的需求，建筑的热能主要用于供暖和热水,而对冷的能源需求在逐年增长。
为了实现减少化石燃料消费和二氧化碳排放的伟大目标，Kyoto-protocol 除了提高能源使用效率外还解决了现有和将来建筑可再生能源的存量问题。
2008年12月17日,欧洲议会通过了可再生能源的法案。
它建立了一个通用的框架,以促进可再生能源利用。
该法案为现有的和将来的建筑进一步使用热泵供热和制冷开启了一个重要的机会。
热泵使环境温度达到所需制冷和供热的温度水平需要电力或其他能源形式。
从环境得到的能量Eres,即被热泵利用的可再生能源能够用下面的公式计算：res u 1=E 1E spe ⎛⎫- ⎪⎝⎭其中u E 是由热泵理论吸收的能量，spe 是热泵理论的季节性性能系数。
热泵的spe 系数>1.15/＿，其中＿指总的电力生产力和主要的电力能源消耗之比，对于欧盟国家＿平均值为0.4，这意味着季节性性能系数spe 的最小值应该> 2.875。
地源热泵(GSHP)系统使用土壤/水源作为源提供热源以及制冷以及日常用热水。
GSHP 技术相对于传统空调(A / C)系统有更高的能效，由于地下环境提供了较高的供热温度和较低的制冷温度，这使得其温度波动小于环境温度变化。
第一个有记录的以地面作为热源的热泵专利于1912年在瑞士被发现[2]。
因此,关于GSHP热泵系统的研究已经进行了近一个世纪。
第一个GSHP热泵技术的研究高潮开始在二战后的北美和欧洲,一直持续到20世纪60年代早期,当时天然气和石油是广泛使用的供热燃料。
那时英格索尔和布特就提出了关于热泵热传导的基本分析理论 [3],它可作为之后开发一些设计项目的基础。
第二次关于GSHPs热泵的研究高潮开始在北美和欧洲，在20世纪70年代第一次石油危机后,此时注重于对热泵的实验考证。
在接下来的二十年里,进行了相当大的努力来建立安装标准和为垂直井眼系统开发设计方法[4 - 6]。
迄今为止,GSHP系统已经广泛用于住宅和商业建筑。
据估计,近年来GSHP系统安装每年在全球10%的基础上不断发展到30%不等。
本文主要提出了一个详细的综述了GSHP技术的文献,专注于地源热泵(GCHP)系统。
首先,定义了热泵的工作原理和能源效率。
然后,对GSHPs及其发展、典型的仿真模型进行了详细描述,总结了目前垂直地面热交换器、新的地下水热泵(GWHP)使用热交换器的特殊施工、实验室的测试以及用热泵系统结合供热和制冷获得更好的能源效率。
最后, 简要回顾了能源、经济和环保性的闭环GCHP热泵系统和先进的GCHP热泵系统工程应用。
2 热泵的工作原理热泵是一种基于逆卡诺热力循环的热量装置(消耗驱动能源并产生热效应)。
任何热泵都是通过消耗驱动能源ED实现热量ES从低温源ts向高温源tu传递。
•热源可以是:气体或空气(室外空气、通风过程的热风、工业废气)；液体：一般是水:地表水(河流、湖泊、海洋),地下水,排气的热水(家用、工业的循环冷却塔)；土壤：优势是易于利用。
•热量的利用：热泵产生的热能有着高的温度,这取决于热量的利用途径。
这种能量可以用来:——环流供暖;热泵加热与之相关的低温物体:辐射板(地板,墙壁,天花板)、热传导或热对流;——加热水(水池,生活、工业用热水);建议供热与制冷用户相结合。
这可以实现供热-制冷可逆转化，从而使达到系统双重效果。
在制冷模式下, 热泵与中央空调运行完全一样。
•驱动能量：热泵可以用作驱动不同的能量形式。
——电能(用电实现压缩)；——机械能(用膨胀涡轮实现机械压缩)；——热力学能量（蒸汽喷射系统)；——热能（吸收式循环）；——热电效应能量(珀尔帖效应)。
热泵系统是指那些用电能实现压缩的，升温的过程是使低温升高到超过38◦C并使热量传递到室内[4 - 6]。
包括蒸发,压缩、冷凝、膨胀组成的循环(图1)。
这样一个使用无氟制冷剂的热能系统被用作了供热系统。
图1：热泵的工作原理3 热泵的节能3.1 性能系数热泵的运行特点是性能系数(COP)衡量的，COP 是指产生的有效作用(有用热能EU)和总的能源消耗(驱动能源ED)的比值:U DE COP E = 如果一个季度（年）所有的可用能量Eu 和消耗能量Ed 都是由Eq 获得。
那么季节性能系数(COPseasonal)通常用SPF 表示。
在供热模式下COP 可以用下面方程式表示：g p t em ηηηη=在上式中：Q HP 是热泵的热功率（能量），单位W 。
Pe 是热泵的驱动能量, 单位W 。
在制冷模式下，热泵与中央空调运行完全一样，能效比（EER ）和制热模式时COP 类似，表述的是制冷时性能系数。
EER 用下面公示定义：单位Btu/(Wh)0Q EER Pe= 在上式中：0Q 指热泵产生的冷量，英制单位是：Btu/(Wh)，Pe 指热泵的驱动功，单位：W热泵在制冷模式时的能效比也可用下面公式表示：3.413EER EER = 上式中3.413是单位Watt 转换到Btu/h 是换算系数。
图表2给出了热泵制热模式时，COP 随环境温度ts 以及室内温度tu 变化时的波动情况[8]图2：热泵的能效波动地源热泵系统用地下水或者锅炉制热时COP 值在3.0到4.0之间波动。
制冷时EER 在11.0到17.0之间波动。
当应用供热和制冷组成的闭环系统时，COP 值在2.5到4.0之间，EER 值在10.5到20.0之间。
热泵的大小因数（SF ）定义为：热泵热功率与热泵最大热量需求的比值。
max HP Q SF Q 就能源和经济性而言，热泵的大小因数SF 可以根据环境温度和使用用途而很好的利用。
3.2电能压缩式热泵的收益能力影响热泵的效率生命周期的因素有：（1）当地的电能；（2）气候条件；（3）热泵的形式（水源或者空气源）；（4）制冷剂；（5）热泵的大小；（6）温度控制；（7）安装质量考虑到热泵具有很高的能效比，在评估热泵时通常用一个综合的能量指标来衡量热泵的效率。
s g COP ηη=其中g p t em ηηηη=在上式中g η是总的能效系数；p η、t η、em η分别是电能的产生、运输以及电动机的能量系数。
为了正确评估热泵系统，综合指标系数g η必须满足的条件s η>1。
也就是只有COP>2.78时才考虑使用热泵。
COP 值受热力学第二定律限制：在制热模式时：u c u st COP t t ε≤=- 在制冷模式时：s u st COP t t ≤- 上面两式中u t 、s t 分别是热源（冷凝）、冷源（蒸发）的绝对温度，单位：K 的最大效率值可以由逆卡诺循环得到。
4 热泵的形式热泵的组成：（1）热源和汇（2）冷热流体分布（3）热力循环。
· 空气---空气热泵。
这种类型的热泵是最普遍的，尤其适合使用单一型热泵的工厂建筑。
·水---空气热泵。
这种热泵依赖水作为热量来源。
并且使用空气将热量传递给用冷空间，包括如下几种形式：图3：不同形式水源热泵原理图-地下水源热泵，利用井水为热源或者汇。
-地表水源热泵：利用湖水、水池、河水、作为热源或者汇。
-太阳能辅助水源热泵，利用低温太阳能作为热源。
·水-水热泵，这种类型的热泵制冷和供热是以水作为热量的源和汇。
制冷和供热可以通过制冷剂循环实现，但是在水循环时更容易实现转换。
几个水-水热泵组合在一起能够为一个集中式制冷、供热工厂提供多个空气处理单元，这种应用的优势在于：便于控制，集中管理、节能、使用灵活。
·地源热泵。
它利用土壤作为热源和汇，这种类型的热泵可以是制冷剂-水实现换热，或者是制冷剂直接膨胀。
在制冷剂-水换热系统中，加有防冻剂的水可以水平的、竖直的或者是蛇形盘管经由泵抽出。
直接膨胀式地源热泵利用制冷剂在淹没地下的盘管换热器蒸发实现换热。
·混合型的热泵是多种多样的，它是通过冷却塔或者风冷式冷凝器来减少地源热泵每年的热量损失。
5 地源热泵系统近来，地源热泵由于其优越的环保性和高的能效比而备受关注。
可再生能源如：太阳能、风能、生物质能、潮汐能以及地热能能够有很低的温室气体排放。
在冰冻线以下土壤温度是相对稳定的，土壤温度夏季比室外低，冬季比室外高。
如此一来，土壤就是很高效的能量来源。
地源热泵包括三个主要的部分：（1）地下水系统（2）热泵机组（3）热量分配系统即用户使用地下水源系统多种多样，作为源和汇的可以有地下水、土壤、或者地表水。
根据ASHRAE [13]分类这些系统可以分为三种：（1）地下水源热泵（2）地表水源热泵（3）土壤源热泵。
这三种不同系统原理图在图3有介绍。
同时还有许多类似的热泵形式如地热型热泵。
地下水源热泵利用地下水作为热源或者汇，地下水源热泵与其他形式的地源热泵相比有初投资少、节能的优点。
然而很多工厂严格限制大范围使用地下水源热泵，这些限制来源于地下水，以及由于地下水对管道设备腐蚀而引起的维护费用。
地下水源热泵中，热量的排放/提取是通过在高密度的聚乙烯管道中液体循环实现的，这些管道是放置在足够水深的湖、池塘、蓄水池或者合适的水槽中。
这种系统的主要劣势是地表水温更容易受到天气条件影响，尤其是在冬天。
在众多地源热泵中，垂直型的地源热泵系统吸引了研究领域和工程实践更多的注意力。
已经报道了一些关于地源热泵技术的文献综述。
[15,16] 地源热泵系统中，热量通过闭环系统被抽取/排放到土壤中，也就是通过土壤热交换器实现水或者其他不结冻液体实现循环，典型的用于地源热泵的土壤换热器主要是高密度聚乙烯管。