资源与环境是人类赖以生存和发展的基础，是我国社会经济可持续发展的保证。树立科学发展，积极推进节能减排工作是建设#8220;资源节约型、环境友好型#8221;社会的首要任务。

地源热泵系统作为可再生能源利用的一种重要形式，通过热泵机组将蕴藏于岩体、地下水或地表水等可再生资源难以利用的低品位热能提取出来，为建筑物供热（供冷），有效地节约了矿物燃料、土地等资源，具有明显的经济、环境和社会效益。我国地源热泵技术应用，除国家倡导、建立示范工程外，主要由地源热泵机组生产厂家和技术服务机构进行商业运作。目前，正在全国大部分省、自治区、直辖市推广应用，并以每年10%~15%的速度增长。自2005年以来，更是进入大规模推广应用阶段[1]。

一．水源热泵工作原理及其系统构成

水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。

水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵[11]。

#8220;热泵#8221;这一术语是借鉴#8220;水泵#8221;一词得来。在自然环境中，水往低处流动，热向低温位传递。水泵将水从低处泵送到高处利用。而热泵可将低温位热能#8220;泵送#8221;（交换传递）到高温位提供利用[2]。在我国《暖通空调术语标准（GB50155-92）》中，对#8220;热泵#8221;的解释是#8220;能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机#8221;；在《新国际制冷词典（New International Dictionary of Refrigeration）》中，对#8220;热泵#8221;的解释是#8220;以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统#8221;[3]。可见，热泵在本质上是与制冷机相同的，只是运行工况不同。其工作原理是，由电能驱动压缩机，使工质（如R22）循环运动反复发生物理相变过程，分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热，使热量不断得到交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热（或制冷）功能。在此过程中，热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动，其蒸发器吸收的是低位热能，但热泵输出的热量是可利用的高位热能，在数量上是其所消耗的高位电能能和所吸收低位热能的总和。热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数，即COP值（Coefficient of Performance）。热泵有多种，以水作为热源和供热介质的热泵称为水源热泵。水源热泵性能系数（即COP值）高于空气源热泵，系统运行性能稳定。水源热泵工程是一项系统工程，一般由水源系统、水源热泵机房系统和末端散热系统三部分组成。其中，水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等[1]。

二．地源热泵的低位热源

地表水指江、河、湖、海、水库水等。地表水的温度与当地的气温有关。江、河、湖等冬季地表水水温：北方地区冬季水面都结冰，冰下面大于0℃；长江流域约4#8212;7℃；福建、广东等南部地区约10#8212;15℃。冬季最冷月海水平均温度，山东近海约4℃左右；江苏、上海近海约5#8212;8℃；浙江近海约9#8212;13℃；福建近海13#8212;16℃；广东以南地区近海约大于16℃[6]。地表水水温随季节、纬度和高程不同而变化。长江以北和高原地区，冬季地表水结冰，无法利用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃，可用于制冷空调[4]。

地下水是指埋藏和运移与地表以下含水层中的水体。地下水分布广泛，水量也较稳定，水质比地表水好。因土壤的隔热和蓄热作用，其水温随季节的变化较小，特别是深井水的水温常年基本不变，尤其对于寒冷和严寒地区冬季地表水冻结或接近冻结，地表水源热泵无法或很困难应用时，地下水因其温度远高于冰点，对热泵运行十分有利，是水源热泵可以利用的热源。深水井的水温一般约比当地年平均气温高1#8212;2℃[7]。全国大约在6#8212;25℃范围内，北方温度低，南方温度高。例如。黑龙江北部地下水温约6℃左右，华北地区约为16#8212;19℃，华东地区约为19#8212;20℃，华南地区约为20#8212;25℃[5]。但是由于地下水资源宝贵，且地下水取水回灌工艺对生态环境的远期评价尚未定论，其使用范围应受到一定限制[9]。

我们所能利用的土壤是指地表浅层土壤，它相当于一个巨大的太阳能集热器，收集了约47%的太阳辐射能量，且不受地域、资源限制，真正是资源广阔、取之不尽，用之不竭，是人类可利用的可再生能源。土壤热源和空气热源相比，具有：土壤蓄热性好、土壤的温度波动小、土壤的热容量大、土壤的能流密度小、占用空间小[6]。