以地下常溫土壤或增溫巖土體為熱源的熱泵機(jī)組，稱為土壤源熱泵機(jī)組。如下圖所示，土壤源熱泵通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)，冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖;夏季向土壤排熱，為建筑物制冷。

相對(duì)于地表水和空氣，土壤的溫度全年波動(dòng)較小，可以分別在夏冬季提供相對(duì)較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更加高效、穩(wěn)定、可靠。通常土壤源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4kWh以上的熱量/冷量。

相比空氣源熱泵，土壤源熱泵不存在除霜問題，熱泵機(jī)組一般布置在室內(nèi)，有較好的隔音效果和降噪措施。

土壤的傳熱性能欠佳，通常需要較大的傳熱面積，導(dǎo)致埋管占地面積較大或埋深較深，長遠(yuǎn)看還需要考慮埋管對(duì)未來土地開發(fā)的影響。另外在地下埋設(shè)管道成本較高，運(yùn)行中若產(chǎn)生故障也不易檢修。

土壤源熱泵冬季從地下取熱，夏季向地下排熱，當(dāng)冬夏取熱和排熱負(fù)荷不平衡或熱量補(bǔ)充和消納不充分時(shí)，長期使用易造成地溫升高或降低，使得熱泵的換熱效果下降。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，必要時(shí)可采用輔助冷卻和加熱的方法控制土壤長期溫度波動(dòng)在允許范圍內(nèi)。

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