土壤的特性
大地土壤中蕴藏着丰富的低温热能，虽然与深层的高品位能量相比，浅层土壤热能品位要低，但是采集利用价值很大。因为浅层地下能源是一个巨大的太阳能集热器，可吸收47%太阳照射在地球上的能量，同时它和地心热综合作用形成一个相对的恒温层，这个恒温层大约在地面以下30m～400m之间，它的温度接近全年的地表平均温度，温差波动在较深的地下消失。这个恒温层储存了取之不尽、用之不竭的低温可再生能源，通常把这种能源称为浅层低温地热能。
气温的影响趋于零的深度叫常温带，常温带的地温一般略高于所在地区年平均气温的1～2℃，在概略计算时，可用所在地区的年平均气温来代替常温带的温度。常温带的深度在低纬度地区为5～10m，中纬度地区为10～20m,有些地区可达30m左右，在某地区测定，10m深的土壤温度接近于该地区全年平均气温，并且不受季节的影响。在0.3m深处偏离平均温度±15℃，在3m深处为±5℃，而在6m深处为±1.5℃，温差波动在较深的地方消失。
所以土壤是热泵的一种良好低温位热源，温度相对稳定，并有一定的蓄能作用。
地源热泵的工作原理与分类
地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与土壤进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，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。本系统指从浅层土壤中取热或向其排热，经过热泵机组转换成热水或冷水，然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。
在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13℃以下的冷风的形式为房间供冷。
在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式向室内供暖。
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