当寒冬来临，传统空调制热乏力、燃气锅炉费用高昂时，地源热泵提供了一种更为舒适节能的解决方案。它的核心原理并非“创造热量”，而是“搬运热量”。下面，我们通过一张虚拟的“原理图”来分解其工作流程。
地源热泵供暖原理图解：揭开大地能量
核心图解：三大循环系统的协同
想象一下，地源热泵系统由三个首尾相连的闭环构成：地下循环、主机循环与室内循环。
第一环：地下能量采集循环（“汲取大地之热”）
路径：地下埋管 → 循环水泵 → 主机蒸发器 → 地下埋管
载体：防冻液溶液（通常为乙二醇水溶液）。
过程图解：
低温的防冻液（约2-5℃）在密闭环路中流动，穿过深埋于地下80-150米的PE管道。
由于地下土壤温度常年恒定（如华东地区约16-18℃），相对温暖的土壤会将热量传递给温度更低的防冻液。
流出地埋管时，防冻液已被加热至8-12℃，成为一个携带了大地免费热能的“低温热源”。
地源热泵供暖原理图解：揭开大地能量
第二环：主机能量提升循环（“热量的压缩与升华”）
这是系统的“心脏”，也是最关键的能量转换环节。其核心是卡诺循环，主要通过四个部件完成：
① 蒸发器：来自地下的8-12℃的防冻液流经这里，将其携带的热量传递给主机内沸点极低（-30℃左右）的制冷剂（如R410A）。制冷剂吸收热量后，蒸发为低温低压的气体。
② 压缩机（核心耗电部件）：压缩机对这股低温低压的制冷剂气体做功，将其剧烈压缩。这个过程如同用打气筒压缩空气会发热一样，制冷剂气体因压缩而变成80-100℃的高温高压气体。
③ 冷凝器：高温高压的制冷剂气体流到这里，与来自室内循环的低温水（约30-40℃）进行热交换。制冷剂将热量释放给冷水后，自身冷凝成高压液体。
④ 膨胀阀：高压液态制冷剂流经这个节流装置，压力和温度骤降，重新变为低温低压的“气液混合物”，回到蒸发器准备开始下一个循环。
关键数据：在这个环节，压缩机消耗1份电能，可以从地下搬运3-5份热能。因此，系统的制热能效比（COP）可达4.0-5.0+，意味着其效率是直接电加热的4-5倍。
地源热泵供暖原理图解：揭开大地能量
第三环：室内热量释放循环（“温暖静默入驻”）
路径：主机冷凝器 → 循环水泵 → 室内末端 → 主机冷凝器
载体：水。
过程图解：
风机盘管：类似空调室内机，空气流过热水盘管被加热后，由风机将暖风送入室内。
地暖盘管/辐射☢️毛细管（更优选择）：温水在地板下的管道或顶墙的毛细管网中流动，通过辐射☢️方式，将热量均匀、无声地散发到整个空间，实现“温足而顶凉”的舒适体验，且无风感。
在冷凝器中被加热至35-50℃（具体温度取决于末端形式）的温水，被水泵输送到室内的各个末端。
地源热泵供暖原理图解：揭开大地能量
末端形式：
总结：一幅完整的能量搬运图景
通过这三环的紧密配合，地源热泵完成了一次完美的能量搬运：它如同一个“热量的搬运工”，从地下这个巨大的、免费的太阳能蓄电池中汲取低温热量，通过主机这个“能量放大器”消耗少量电能将其提升为高品质热量，最终将温暖舒适、无声无风地送入您的家中。
在实际应用中，一套系统的成功远超原理本身。例如，在浙江祝融环境科技有限公司所执行的案例中，其技术核心便在于对这三个循环的精准设计与控制：确保地下换热系统与建筑负荷匹配以实现长期热平衡，选择高效的主机与变频水泵，并为辐射☢️末端匹配适宜的低温热水。这一切，都是为了将这幅原理图转化为稳定、高效且舒适的现实。
