地源按照室外換熱方式不同可分為三類：

土壤埋盤管系統(tǒng)、地下水系統(tǒng)和地表水系統(tǒng)。

根據(jù)循環(huán)水是否為密閉系統(tǒng)，地源又可分為閉環(huán)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。

閉環(huán)系統(tǒng)如埋盤管方式 （垂直埋管或 水平埋管），地表水安置換熱器方式。

開(kāi)環(huán)系統(tǒng)如抽取地下水或地表水方式。

此外，還有一種“直接膨脹式”，它不象上述系統(tǒng)那樣采用中間介質(zhì)水來(lái)傳遞熱量，而是直接將熱泵的一個(gè)換熱器（蒸發(fā)器）埋入地下進(jìn)行換熱。

　　地源熱泵應(yīng)用方式

地源熱泵的應(yīng)用方式從應(yīng)用的建筑物對(duì)象可分為家用和商用兩大類，從輸送冷熱量方式可分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。

家用系統(tǒng)

用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統(tǒng)進(jìn)行冷熱供應(yīng)，多用于小型住宅，別墅等戶式空調(diào)。

集中系統(tǒng)

熱泵布置在機(jī)房?jī)?nèi)，冷熱量集中通過(guò)風(fēng)道或水路分配系統(tǒng)送到各房間。

分散系統(tǒng)

用中央水泵，采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨(dú)使用自己的熱泵機(jī)組調(diào)節(jié)空氣。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等，此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量完全反應(yīng)在用電上，便于計(jì)量，適用于目前的獨(dú)立熱計(jì)量要求。

混合系統(tǒng)

將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng)，混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似，只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。

南方地區(qū)，冷負(fù)荷大，熱負(fù)荷低，夏季適合聯(lián)合使用地源和冷卻塔，冬季只使用地源。北方地區(qū)，熱負(fù)荷大，冷負(fù)荷低，冬季適合聯(lián)合使用地源和鍋爐，夏季只使用地源。這樣可減少地源的容量和尺寸，節(jié)省投資。

分散系統(tǒng)或混合系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)形式。

水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)

水環(huán)路熱泵（Water-Loop Heat Pump，簡(jiǎn)稱WLHP）空調(diào)系統(tǒng)，它由許多臺(tái)水源熱泵空調(diào)機(jī)（WSHP）組成。這些機(jī)組由一個(gè)閉式的循環(huán)水管路連在一起，該水管路既作空調(diào)工況下的冷源，又作供暖工況下熱泵熱源。水環(huán)路的冷熱源可以是地源，或鍋爐、冷卻塔聯(lián)合方式。

夏季運(yùn)行：全部或大多數(shù)機(jī)組為供冷，熱量水環(huán)路排至室外的冷源，如地源或冷卻塔。

春季/秋季運(yùn)行：對(duì)有內(nèi)區(qū)與周邊區(qū)的建筑物，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱，內(nèi)區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用，即內(nèi)區(qū)空調(diào)的排熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量接近平衡時(shí)，室外的冷熱源可以停運(yùn)。這種制冷供熱同時(shí)進(jìn)行，能量在建筑物內(nèi)部轉(zhuǎn)移，運(yùn)行費(fèi)用最少，節(jié)能效果明顯。

冬季運(yùn)行：全部或大多數(shù)機(jī)組為供熱，供熱源（地源或加熱源）把熱量補(bǔ)充到水環(huán)路。水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)除具有顯著節(jié)能特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：

1、節(jié)省占地：不設(shè)大的冷凍機(jī)房，沒(méi)有冷卻塔系統(tǒng)。

2、能源費(fèi)用單獨(dú)計(jì)量：由各部門、住戶或單位獨(dú)立承擔(dān)，能源費(fèi)用計(jì)量簡(jiǎn)單且公平，符合當(dāng)前的能源費(fèi)用獨(dú)立計(jì)量方法。

　　3、調(diào)節(jié)靈活：每臺(tái)熱泵空調(diào)機(jī)在任何時(shí)間可以選擇供冷或供熱。

4、靈活應(yīng)用：能靈活充份地滿足建筑物各個(gè)區(qū)的需要，并隨時(shí)可以更改用途。

　　技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

地源熱泵既能供暖又能空調(diào)，既環(huán)保又節(jié)能，但地源熱泵是否具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)性仍然是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。由于涉及的因素很多，不同地區(qū)，不同能源結(jié)構(gòu)及價(jià)格等都將直接影響地源熱泵的經(jīng)濟(jì)性，這里僅通過(guò)對(duì)地源熱泵與傳統(tǒng)的供暖空調(diào)方式進(jìn)行比較，探討其經(jīng)濟(jì)性。

地源熱泵供暖經(jīng)濟(jì)性可以和傳統(tǒng)燃煤、燃油和天然氣鍋爐進(jìn)行比較，地源熱泵空調(diào)經(jīng)濟(jì)性可以和單冷空調(diào)進(jìn)行比較，及其供暖空調(diào)綜合經(jīng)濟(jì)性的比較。評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)有：初投資、成本，及現(xiàn)金流量表相關(guān)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的評(píng)價(jià)。

經(jīng)濟(jì)參數(shù)

1、初投資：指供暖空調(diào)系統(tǒng)各部分投資之和，包括有：土建費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)及其它費(fèi)用（包括設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)和不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)）。

2、年總成本：指系統(tǒng)各部分的運(yùn)行費(fèi)，如水費(fèi)、電費(fèi)、燃料費(fèi)；排污費(fèi)；管理人員工資、管理費(fèi)；設(shè)備折舊費(fèi)和設(shè)備維修、大修費(fèi)等。

3、年經(jīng)營(yíng)成本：指年總成本中扣除設(shè)備折舊費(fèi)。

4、單位面積經(jīng)營(yíng)成本：用年經(jīng)營(yíng)成本除以供暖或空調(diào)面積來(lái)計(jì)算。

5、單位熱（冷）量經(jīng)營(yíng)成本：用年經(jīng)營(yíng)成本除以供暖累積熱負(fù)荷或空調(diào)累積冷負(fù)荷來(lái)計(jì)算。

6、現(xiàn)金流量表：采用現(xiàn)金流量表方法計(jì)算投資項(xiàng)目的有關(guān)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，如財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（NPV）及投資回收期（Pt）。

對(duì)一投資項(xiàng)目，如財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值NPV>0，表明項(xiàng)目盈利能力滿足了行業(yè)最低要求，項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可以接受的；如NPV＜0，則表示未能達(dá)到預(yù)定的收益，表示可以不考慮此項(xiàng)目。

投資回收期評(píng)價(jià)方法：如項(xiàng)目的全部投資回收期小于行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期，表明項(xiàng)目投資能按時(shí)收回，投資回收期越小，表明經(jīng)濟(jì)性越優(yōu)。

計(jì)算條件

1、選取武漢地區(qū)住宅樓為計(jì)算對(duì)象，供暖熱指標(biāo)取50w/m2，空調(diào)冷指標(biāo)取80w/m2。

2、地源熱泵冬季供暖制熱系數(shù)4.00，夏季空調(diào)制冷系數(shù)4.50，單冷空調(diào)制冷系數(shù)取3.20。

指標(biāo) 熱值(Kcal/*) 效率 單價(jià) (元/*)

燃料(*)

煤 (kg) 5000 0.70 0.25

油 (kg) 10300 0.85 2.65

　　天然氣 (m3) 8500 0.90 1.80

3、經(jīng)濟(jì)參數(shù)有：地下水資源費(fèi)（0.04元/噸），電價(jià)（0.5元/度），各種燃料的熱值及價(jià)格（見(jiàn)右表），軟化水費(fèi)，排污費(fèi)，工人工資，利率，設(shè)備使用年限等。

4、供暖空調(diào)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)北方地區(qū)有供暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如天津地區(qū)為18.5元/m2，但空調(diào)沒(méi)有收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。將來(lái)供暖空調(diào)要改為“計(jì)量收費(fèi)”，以熱（冷）量為收費(fèi)單位，如南方某地出臺(tái)以0.28元/kw.h冷量為收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

分析比較

1、初投資比較，初投資中包括了從冷熱源到管網(wǎng)到室內(nèi)終端的所有投資項(xiàng)。熱泵的初投資高于鍋爐，但從總初投資看，由于地源熱泵可供暖供冷，一機(jī)兩用，一次投資全年使用，節(jié)省了冬季供暖的投資，因此地源熱泵的初投資要低于鍋爐加空調(diào)系統(tǒng)的總投資。

2 供暖成本比較，煤鍋爐供暖成本最低，其次是地源熱泵、天然氣鍋爐，油鍋爐最高。以地源熱泵為基準(zhǔn)比較各方案供暖成本，煤鍋爐比地源熱泵低30%左右，而天然氣鍋爐要高40%左右，油鍋爐要高70%左右。

3、空調(diào)成本比較，地源熱泵的空調(diào)運(yùn)行成本要低于單冷空調(diào)，低約30％左右。

4、從凈現(xiàn)值看，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)0.28元/kw·h時(shí)，各供暖空調(diào)方案的凈現(xiàn)值均小于0，只有煤鍋爐當(dāng)供暖面積大于一定值時(shí)凈現(xiàn)值才大于0，說(shuō)明按0.28元/kw.h的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，只有燃煤鍋爐具有一定經(jīng)濟(jì)效益。如果加大收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如定為0.4元/kw.h，重新計(jì)算各方案的凈現(xiàn)值、收益率和投資回收期，可以得到燃煤鍋爐和地源熱泵供暖的凈現(xiàn)值均大于0，內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率8％，以及投資回收期小于10年，此時(shí)燃煤鍋爐和地源熱泵供暖經(jīng)濟(jì)上是可行的。相比之下，由于單冷空調(diào)經(jīng)濟(jì)性明顯低于地源熱泵空調(diào)，所以燃煤鍋爐供暖加單冷空調(diào)方案的經(jīng)濟(jì)性要低于地源熱泵供暖空調(diào)，說(shuō)明了地源熱泵一機(jī)兩用，既供暖又空調(diào)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

對(duì)地源熱泵方案與燃煤、燃油和燃?xì)忮仩t加單冷空調(diào)各方案的綜合經(jīng)濟(jì)性（凈現(xiàn)值均，收益率，投資回收期）進(jìn)行比較，地源熱泵為最優(yōu)方案，其次依次是燃煤、天然氣和油鍋爐加單冷空調(diào)系統(tǒng)。

以上是“單位熱（冷）量收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)”的計(jì)算結(jié)果，對(duì)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，供應(yīng)的熱（冷）量越多，所收取的費(fèi)用將越多，并且供暖空調(diào)的成本相對(duì)越低，因此其經(jīng)濟(jì)效益將越高，這類似于電力的供應(yīng)，電廠供應(yīng)的電力越多，效益將越高。因此不同建筑物，不同的供熱（冷）量，經(jīng)營(yíng)者的經(jīng)濟(jì)效益將不同，不能照搬本文的計(jì)算結(jié)果。應(yīng)針對(duì)具體的建筑物類型、用途，當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，當(dāng)?shù)氐母鞣N能源價(jià)格及供暖空調(diào)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行可行性研究，以確定何種供暖空調(diào)方式為最經(jīng)濟(jì)方案。

對(duì)傳統(tǒng)的“單位面積收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)”，由于供應(yīng)的建筑物面積是確定的，向用戶收取的采暖空調(diào)費(fèi)用是固定的，因此對(duì)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，供應(yīng)的熱（冷）量越少，其效益就越高。這與“計(jì)量收費(fèi)”的效果正相反，但采用“計(jì)量收費(fèi)”是有利于用戶和有利于節(jié)能的。

　　工質(zhì)替代

作為空調(diào)和熱泵的主導(dǎo)工質(zhì)HCFC22淘汰在即，因難以找到HCFC22 性能相當(dāng)?shù)膯我惶娲镔|(zhì)，采用混合工質(zhì)替代方案已成共識(shí)。國(guó)際上迄今提出的HCFC22替代物主要為R410A和R407C，它們的ODP均為0，已經(jīng)在不少場(chǎng)合獲得應(yīng)用。然而它們不僅在熱力性能上與HCFC22有明顯差距而且還因具有較大的溫室效應(yīng)勢(shì)GWP而受限于京都協(xié)議。

　　從溫室效應(yīng)的角度出發(fā)，人們又將研究目光放在了來(lái)源于自然又可回歸自然的自然工質(zhì)上。自然工質(zhì)包括碳?xì)浠衔铩薄O2、空氣等，它們的ODP為零、GWP在與CO2相同量級(jí)的水平上。有研究認(rèn)為，氨及碳?xì)浠衔锸亲钣星巴镜腃FC、HCFC和HFC的替代物。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為，那些所謂的天然制冷劑，由于不穩(wěn)定性和存在爆炸的危險(xiǎn)，使得它們?cè)诳照{(diào)工業(yè)中被限制使用。另外，國(guó)內(nèi)外也已經(jīng)開(kāi)始對(duì)CO2跨（超）臨界循環(huán)進(jìn)行新一輪的研究。