地源熱泵技術(shù)是利用地表淺層水源（地下水、江、河、湖、海）土壤吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮?，采用熱泵原理，通過少量的電能輸出，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。地源熱泵可實(shí)現(xiàn)制冷和采暖，地源熱泵可代替采暖鍋爐加空調(diào)兩套系統(tǒng)，比普通空調(diào)和采暖系統(tǒng)要節(jié)能50%，而且不會對環(huán)境造成污染。

    三合一地源熱泵是在普通的地源熱泵基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，采用全熱回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制冷、采暖、生活熱水，實(shí)現(xiàn)一機(jī)三用。

     熱回收技術(shù)分余熱回收和全熱回收。

    采用余熱回收的熱泵通常被稱為“三聯(lián)供”熱泵，余熱回收實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，但是產(chǎn)熱水量少，而且不能單獨(dú)作為一臺熱泵熱水器使用，不用空調(diào)的時(shí)候就不能產(chǎn)生熱水，余熱回收地源熱泵往往要結(jié)合太陽能熱水器或其它熱水器一起使用，才能提供足夠的生活熱水。

    全熱回收的熱泵通常被稱為“三合一”熱泵，全熱回收實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，成本也高，但是產(chǎn)熱水量多，可以單獨(dú)作為一臺熱泵熱水器使用，不用空調(diào)的時(shí)候也能產(chǎn)生足夠熱水，不需要其他熱水器輔助，全年都能提供足夠的生活熱水。

     三合一地源熱泵同普通地源熱泵和三聯(lián)供地源熱泵最重要的區(qū)別就是在熱水能否在任何情況下都能穩(wěn)定地提供，目前市場上最新一代的三合一地源熱泵有以下特點(diǎn)：

    1、一機(jī)三用

     三合一地源熱泵可實(shí)現(xiàn)制冷、采暖和全年供應(yīng)生活熱水，實(shí)現(xiàn)一機(jī)三用。

     2、采用全熱回收技術(shù)，超強(qiáng)的生活熱水供應(yīng)---更高效率，更充足的熱水供應(yīng)：

     （1）、利用熱回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制冷的同時(shí)，免費(fèi)享受生活用熱水，熱水溫度可達(dá)到55-60℃的高溫；

    （2）、在空調(diào)和采暖不用的情況下，可單獨(dú)生產(chǎn)生活用熱水，熱水溫度可達(dá)到55-60℃的高溫；

    （3）、在提供采暖的同時(shí)也可生產(chǎn)生活用熱水，熱水溫度可達(dá)到55-60℃的高溫。

    （4）、實(shí)時(shí)熱水功能，保證任何時(shí)候和條件下熱水充足供應(yīng)。

     3、水力模塊全內(nèi)置----家電化，占地少，更穩(wěn)定：流量開關(guān)、膨脹罐、水泵和生活熱水接口全內(nèi)置在機(jī)組內(nèi)。

     4、熱水聯(lián)動(dòng)功能-----任何情況下都能提供充足熱水。特別地是當(dāng)室內(nèi)空調(diào)和地暖不運(yùn)行的時(shí)候，并且水箱溫度未到達(dá)設(shè)定溫度，熱泵會自動(dòng)開始加熱生活熱水。這個(gè)功能特別適合制冷和制熱負(fù)荷很小的時(shí)候。

     5、空調(diào)主機(jī)和末端聯(lián)動(dòng)功能-----使用能方便，更節(jié)能。室內(nèi)空調(diào)處于不運(yùn)行狀態(tài)，熱泵主機(jī)自動(dòng)處于待機(jī)狀態(tài)，沒有任何耗電。

     6、使用簡單----只需兩個(gè)模式：制冷+熱回收熱水模式和采暖+熱水模式，即使在春秋季節(jié)不用空調(diào)，由于熱水聯(lián)動(dòng)功能，室內(nèi)空調(diào)不用，所以熱泵會自動(dòng)加熱生活熱水。

     7、后備電加熱熱水功能和消毒功能----當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)不自動(dòng)恢復(fù)的故障（比如高壓低壓故障），熱泵會自動(dòng)啟動(dòng)水箱內(nèi)的電加熱將水溫加熱到設(shè)定溫度；熱泵并且會每個(gè)月一次自動(dòng)啟動(dòng)水箱內(nèi)的電加熱將水溫加熱到80度，以便對水箱進(jìn)行高溫消毒。

     三合一地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行

     夏天：機(jī)組啟動(dòng)制冷，同時(shí)提供免費(fèi)的生活熱水，特別是在不開空調(diào)或很少開空調(diào)的時(shí)候，也能根據(jù)室內(nèi)溫控器和主機(jī)之間的聯(lián)動(dòng)信號自動(dòng)選擇在空調(diào)不用的時(shí)候制備足夠的熱水。

     春秋過渡季節(jié)：空調(diào)不用時(shí)，機(jī)組變成一臺熱泵熱水器，提供充足的生活熱水。

     冬天：機(jī)組提供采暖，完全能滿足采暖和生活熱水需求。根據(jù)室內(nèi)溫控器和主機(jī)之間的聯(lián)動(dòng)信號自動(dòng)選擇在空調(diào)不用的時(shí)候制備足夠的熱水。當(dāng)沐浴時(shí)，儲存的生活熱水不夠用時(shí)，機(jī)組將無停歇地立即供應(yīng)充足的生活熱水。

   某別墅三合一地源熱泵主機(jī)選型案例

 一、工程概況

    本工程為別墅，地下一層，地上三層，建筑面積約為620平方米，空調(diào)面積約為420平方米，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括制冷、制熱及生活熱水?？照{(diào)系統(tǒng)按照建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)配置，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)≤0.45、墻體傳熱系數(shù)≤1.5、樓板地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)≤1.0、窗戶傳熱系數(shù)≤2.8，遮陽系數(shù)≤0.3、門傳熱系數(shù)≤1.4。

 二、設(shè)計(jì)依據(jù)

     1、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）；

    2、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016－2006）。

    3、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50366-2005）。

    4、業(yè)主委托書及建筑專業(yè)提供的建筑圖紙、節(jié)能計(jì)算書。

 三、室內(nèi)外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

    （一）室外計(jì)算參數(shù)

     1、夏季：空調(diào)干球溫度33.4°C，空調(diào)濕球溫度26.9°C，室外風(fēng)速6m/s。

    2、冬季：空調(diào)干球溫度-11°C，相對濕度53%，室外風(fēng)速2.6m/s。

     （二）室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

     四、空調(diào)負(fù)荷及機(jī)組選型

    空調(diào)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表：

    空調(diào)夏季室內(nèi)總冷負(fù)荷為50.38kW，冬季空調(diào)室內(nèi)總熱負(fù)荷為34.057kW?？紤]空調(diào)的同時(shí)使用系數(shù)0.75，實(shí)際需要制冷量37.8kw，實(shí)際采暖制熱量26.2KW。主機(jī)選用三合一地源熱泵機(jī)組DDR-383GSPB1-FPA一臺，水力模塊全內(nèi)置，全熱回收，名義制冷量：39.6KW，名義制熱量：45.5KW。

     （A）夏天：機(jī)組啟動(dòng)制冷，總制冷量為39.6kw，滿足制冷要求；同時(shí)采用全熱回收提供免費(fèi)的生活熱水；

    （B）過渡季節(jié)：空調(diào)不啟用，機(jī)組變成一臺熱泵熱水器，提供充足的生活熱水；

    （C）冬天：機(jī)組提供采暖，完全能滿足采暖和生活熱水需求；

    （D）生活水箱按300L容量配置。（標(biāo)準(zhǔn)為50L/人*天）

    五、地下?lián)Q熱器五十年模擬設(shè)計(jì)（ground loop design）

    輸入條件：

    1、土壤導(dǎo)熱系數(shù)1.65W/（m.k），熱擴(kuò)散性0.058m2/day;

    2、回填料采用黃 

    ◆ 在50年熱平衡的基礎(chǔ)上，經(jīng)模擬計(jì)算，總共需要941米單U孔深，可設(shè)計(jì)85.5米孔深，共11口井，孔距4米。孔距建筑不小于2.5米，布置于別墅周圍空地，占地110-165平方。

  六、機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用

    1、夏季運(yùn)行費(fèi)用

    制冷共120天，每天按10小時(shí)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，平均按0.6元/度電計(jì)價(jià),平均負(fù)荷系數(shù)取0.8: 運(yùn)行費(fèi)用=（39.6/4）*10*0.6*0.8*120=5702元

    2、冬季運(yùn)行費(fèi)用

    采暖共90天，每天按10小時(shí)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，平均按0.6元/度電計(jì)價(jià),平均負(fù)荷系數(shù)取0.8: 運(yùn)行費(fèi)用=（35.28/4）*10*0.6*0.8*90=3810元

    3 、夏天生活熱水免費(fèi)

    4、春秋季制熱水費(fèi)用，補(bǔ)水溫度：20—45度，50升/人，按6人計(jì)算，一天需要300L水。需要熱量=△T*1.163*0.3T=25*1.163*0.3=8.73KWH

COP：4.0，用電量=8.73/4=2.18度

     5、冬天熱水：平均補(bǔ)水溫度：10度—45度，50升/人，按6人計(jì)算，一天需要300L水。需要熱量=△T*1.163*0.3T=35*1.163*0.3=12.21KWH

COP：4.0，用電量=12.21/4=3.05度

    綜上所述，三合一地源能提供制冷、采暖、全年生活熱水（夏季免費(fèi)）三大功能，比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能50%左右。由于地下?lián)Q熱器需要空地安裝，所以三合一地源熱泵特別適合在別墅中應(yīng)用。