实施可持续发展的能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于便于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，。地源热泵系统因为具有能效系数高，运行成本低和安全、可靠等优点，在建筑空调和生产工艺上得到了广泛的应用。人们在常规地源热泵系统上附加了热回收功能，使地源热泵系统的能量利用率得到进一步提高。下面就热回收型地源热泵的原理、系统设计与应用方面展开论述。

1  地源热泵原理如图1所示，地源热泵系统由地源热泵主机（能源提升设备）、地下埋管系统（能量提取设备装置）、末端或地采暖系统（能量释放设备）及系统管路附件（能量运输设备部分）等四部分组成。

图1  地源热泵系统原理图

  在夏季制冷时候，地源水经过阀门5进入机组冷凝器，对系统制冷剂进行冷却，地源水水体自身温度提高后，经流阀门7流回地下侧。同时，机组蒸发器侧冷冻水流经阀门1进入末端对空调场所进行制冷空调，冷冻水水体自身温度提高后，流经阀门3进入机组蒸发器。在冬季制热时，地源水经过阀门6进入机组蒸发器，热量释放给蒸发器，地源水水体自身温度降低后，经流阀门8流回地下侧。同时，机组冷凝器侧高温水流经阀门2进入末端对空调场所进行制热供暖，水体自身温度降低后，流经阀门4返回机组冷凝器。

  地源热泵主机在夏天制冷和冬天制热时均为逆卡诺循环，只是机组冷冻水和冷却水作了功能性的调换，从而实现对空调末端场所的制冷供冷和供制热功能。地源热泵主机系统原理如图2所示。

 图2  地源热泵主机系统原理图

  2 热回收型地源热泵原理“热回收”顾名思义就是把废热或余热加以回收利用。如图1所示，地源热泵系统在夏天制冷运行时，把大量的冷凝热Qk(该冷凝热等于机组制冷量Q0和输入功率P之和)释放到地下土壤或水体中去，既造成了地下温度热量的积聚，又浪费了大量的高品位能量。在一些场合，如医院，宾馆等，在供冷的同时，还需要一定温度和流量的热水以满足需要，这时候热回收型地源热泵机组便体现其技术优势，使能量能够得到充分利用，但同时也对热水系统设计和运行提出了相应的要求，而且对机组的性能也有一定的影响。

 图3  热回收系统原理图

  如图3所示，热回收型地源热泵机组是通过热回收换热器把压缩机的冷凝热Qk回收，用来加热生活热水或其它用处产生热水的机组。

  3热回收模式热水温度和热回收量主要与热回收模式有关。

  热回收共有两种模式，一种是显热回收，也称之为部分热回收；另一种是潜热回收，也称之为全热回收。

 图4  冷媒压-焓原理图

  如图4所示，高温高压的冷媒蒸汽在冷凝器中一般要经历三个阶段，即冷却、凝结和过冷过程。如果仅回收过热段部分的能量，此时蒸汽不发生相变，因此回收的仅为蒸汽的显热，此热量大约为总排热量的8～15％。该模式称之为显热回收模式。