3）、利用可再生能源，低碳环保无污染

土壤源热泵是利用地下浅层土壤资源作为热泵低品位冷热源进行热量的转移与传递的一种用以采暖、空调制冷的装置。土壤源热泵系统地埋管换热器与其上面的浅层土壤不断地进行热量的传递，平时大量地吸收太阳辐射的能量，地埋管换热器可以布置在室外花坛、草坪等地区的下面，不会占据地上有限空间。因为究其本质而言，地埋管换热器是利用了太阳能，所以我们可以说能源是取之不尽、用之不竭的，因此土壤源热泵利用的是清洁可再生的能源。冬季热泵机组没有任何燃烧和排烟过程，所以我们不需要设置堆放煤炭、煤灰的专用场地，其机组运行时没有污染物产生，不会对外部环境造成伤害。夏季热泵机组不会向建筑物周边环境大量排放热量，冬季也不会从建筑物周边环境吸收热量；同时土壤源热泵夏季空调制冷时，也没有水冷式冷却塔和风冷式空气源热泵轴流通风机产生的干扰噪音，这种情况下噪声污染可以得到有效控制，所以也就保证了建筑物周边舒适的热环境、声环境。

1.3 土壤源热泵的发展趋势

1.4 土壤源热泵系统与家用中央空调的应用对比

与家用中央空调系统相比，土壤源热泵中央空调系统表现出来的最大特点就是节约能源，正是由于这一特点，许多用户不惜初投资较高也要选择土壤源热泵空调系统，与家用中央空调相比，土壤源热泵空调除了节约能源外，还有其他诸多优点：

1）、环境保护：由土壤源热泵空调系统的运行机理看，该系统是真正的绿色环保空调系统，无论是在冬季，还是在夏季，空调系统运行时都不会对建筑物外部的大气环境产生污染，而家用中央空调会将产生的热气与水蒸气排向室外，这些气体无疑会对大气环境造成较为严重的污染，土壤源热泵空调系统以地表浅层的地热能源作为冷热源，应用的是清洁可再生的能源，这种方式符合可持续发展的战略；

2）、运行效率高：对于家用中央空调而言，无论是运用风冷热泵机组还是冷却塔的冷水机组，它们都会受到外界气象条件的限制，也就是说，当空调区需要进行供热或供冷时，主机的供热量和供冷量不足，这种情况下可以解释为运行效率低下，在冬冷夏热地区使用时不免受到影响，而土壤源热泵机组与外界进行热量交换则是通过地表浅层的土壤，而地表的温度较为稳定，不会因为外界环境的变化而变化，所以土壤源热泵空调系统的运行效率是最高的；

3）、经济成本较低：土壤源热泵空调系统集制冷、采暖、提供生活热水三者于一体，仅仅一套热泵系统便可以替代供热锅炉、制冷空调、生活热水加热这三套系统，因此热泵系统降低了使用成本，提高了经济性。

2 设计

本次设计对象为南京市某独栋别墅，设计的主要内容为该别墅土壤源热泵空调系统。

2.1 土壤源热泵空调设计依据

2.1.1 别墅室外气象参数

（1）别墅地理位置：江苏省南京市   东经118.8°，北纬32°

（2）别墅室外气象设计条件

夏季：干球温度 34.8℃ ，湿球温度28.1℃

冬季：干球温度 -4℃   ，相对湿度79%

（3）地球表面温度

地球最冷的月份平均温度3.1℃

地球最热的月份平均温度30.9℃

（4）室外大气压力

夏季：100250Pa

冬季：102790 Pa

（5）室外平均风速

夏季：  2.4 m/s        冬季：3.2 m/s

2.1.2 别墅室内设计参数

表2.1 南京市该别墅冬夏季室内温度及相对湿度

季节 温度（℃） 相对湿度（%）

夏季冬季 2520 6060

2.1.3 设计原则