黃凱良，侯 旭，馮國(guó)會(huì)

（沈陽(yáng)建筑大學(xué)，沈陽(yáng) 110168）

0 引言

近年來(lái)隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展，空氣源熱泵（ASHP）作為新型的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，在我國(guó)暖通空調(diào)領(lǐng)域備受關(guān)注。空氣源熱泵具有宜布置、安裝的優(yōu)點(diǎn)，采用空氣作為高（低）溫?zé)嵩淳涂梢詫?shí)現(xiàn)夏天制冷、冬天供暖。但是，空氣源熱泵受室外環(huán)境溫度影響較大，尤其是在我國(guó)北方冬季，室外環(huán)境溫度通?？蛇_(dá)-30 ℃左右，空氣源熱泵在低溫環(huán)境下運(yùn)行時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)因蒸發(fā)器表面結(jié)霜影響換熱效果以及除霜帶來(lái)的機(jī)組制熱性能系數(shù)下降等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行［1-2］；另外，隨著室外干球溫度逐漸降低，末端熱負(fù)荷增大，空氣源熱泵的出水溫度升高引起升壓比增大、排氣溫度過(guò)高，導(dǎo)致機(jī)組制熱性能系數(shù)下降。

為保證空氣源熱泵在嚴(yán)寒地區(qū)低溫環(huán)境下高效運(yùn)行，目前主要的解決方法有：開(kāi)發(fā)低溫型空氣源熱泵、增加輔助電加熱裝置、增加輔助土壤源熱泵等［3-5］。但這些方法依然存在一些不足的地方：超低溫型空氣源熱泵的裝置尺寸較大、能效較低，平均能效比在1.4/1.35 左右［6］；增加電加熱器會(huì)增大高品位能源的消耗，節(jié)能效果降低；土壤源熱泵會(huì)增加系統(tǒng)投資，且需要較大的施工場(chǎng)地，且在嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)土壤熱失衡問(wèn)題，在應(yīng)用前景上具有一定的局限性［7-9］。

通過(guò)在空氣源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加風(fēng)水換熱器以構(gòu)成地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)（AGAASHP），當(dāng)室外空氣溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)風(fēng)水換熱器把土壤中的較高熱量轉(zhuǎn)移至較低的空氣中，用于提高空氣源熱泵的輸入溫度，從而提高空氣源熱泵的運(yùn)行能效；在非供暖階段能夠通過(guò)風(fēng)水換熱器向土壤補(bǔ)熱，緩解嚴(yán)寒地區(qū)土壤熱失衡問(wèn)題的出現(xiàn)。

本文以沈陽(yáng)的農(nóng)村住宅建筑為例，通過(guò)TRNSYS 平臺(tái)建立了地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)仿真模型，對(duì)該系統(tǒng)在嚴(yán)寒地區(qū)供暖季的供暖效果及埋管深度優(yōu)化后的應(yīng)用效果進(jìn)行了模擬分析，分析該系統(tǒng)的可行性，同時(shí)為工程實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 建筑能耗模擬

1.1 建筑概況

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)匯總見(jiàn)表1。

表1 住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱供參數(shù)匯總Tab.1 Summary table of heating parameters of residential building envelope

表2 地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行模式Tab.2 Diagram of operation mode of geothermalassisted air source heat pump system

以沈陽(yáng)市某農(nóng)村住宅建筑為研究對(duì)象，建筑熱供參數(shù)匯總見(jiàn)表1，該建筑總建筑面積為240.78 m2，層數(shù)2 層，一層面積為110.04 m2，包括客廳、大堂、臥室、廚房等；二層面積為118.14 m2，包括臥室、客廳、大堂及衛(wèi)生間等；出屋面樓梯間面積為12.68 m2。建筑樓體形系數(shù)為0.297。

1.2 能耗模擬結(jié)果分析

根據(jù)圖1 可知沈陽(yáng)地區(qū)的平均氣溫為8.7 ℃，年最高溫度為33.95 ℃，年最低溫度為-25.3 ℃，全年最冷月份出現(xiàn)在1 月份，其中1 月份日最高氣溫為4.31 ℃，日最低氣溫為-25.3℃，屬于嚴(yán)寒C區(qū)。沈陽(yáng)地區(qū)供暖時(shí)間為11 月1 日-次年3 月31 日，共151 d 且要求供暖期室內(nèi)溫度達(dá)18 ℃。

圖1 沈陽(yáng)市全年溫度分布Fig.1 Annual temperature distribution in Shenyang

使用Sketch UP 建立案例建筑模型，并通過(guò)TRN3D 把模型導(dǎo)入TRNBuild 軟件建立能耗模型，并對(duì)目標(biāo)建筑進(jìn)行全年逐時(shí)能耗模擬，結(jié)果如圖2 所示。冬季逐時(shí)最大熱負(fù)荷為32 kW，夏季逐時(shí)最大冷負(fù)荷為14.24 kW，冬夏峰值負(fù)荷比為2.28：1。

圖2 全年逐時(shí)冷熱負(fù)荷模擬Fig.2 Simulation of cooling and heating loads on an hourly basis throughout the year

圖3 地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)Fig3 Diagram of geothermal-assisted air source heat pump system

2 系統(tǒng)概況

2.1 AGAASHP 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于傳統(tǒng)的雙源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)（AGAASHP），AGAASHP系統(tǒng)與現(xiàn)有的雙源熱泵系統(tǒng)形式存在很大的不同?，F(xiàn)有的雙源熱泵系統(tǒng)是用中間水循環(huán)管路將2 個(gè)常規(guī)熱泵機(jī)組耦合起來(lái)。而AGAASHP系統(tǒng)取消了中間水環(huán)路，利用風(fēng)水換熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣源和地源在耦合系統(tǒng)中的聯(lián)合運(yùn)行。

AGAASHP 系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成。（1）空氣源外加換熱器換熱模塊，和常規(guī)空氣源熱泵系統(tǒng)相比，不同之處在于添加了風(fēng)水換熱器部分，將原本直接輸入的自然空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)水換熱器換熱后再進(jìn)入空氣源熱泵蒸發(fā)器側(cè)；（2）土壤源換熱器模塊，采用土壤源埋管區(qū)域換熱器來(lái)汲取土壤淺層地?zé)崮?。通過(guò)風(fēng)水換熱器和地源側(cè)換熱器有效耦合，改變了常規(guī)雙源熱泵系統(tǒng)依靠?jī)?chǔ)熱水箱作為中介的耦合形式，將原有雙源熱泵系統(tǒng)的兩個(gè)壓縮機(jī)削減為一個(gè)壓縮機(jī)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的運(yùn)行流程，降低了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)性能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的布置靈活性。

2.2 運(yùn)行模式

本文構(gòu)建的地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)水換熱器模塊并聯(lián)，通過(guò)調(diào)節(jié)水泵開(kāi)啟的數(shù)量和閥門(mén)的控制信號(hào)以及溫差控制器來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行工況?？刂破髀?lián)合采暖模塊，控制整個(gè)系統(tǒng)的各循環(huán)水泵的運(yùn)行。

ASHP 模式：在供暖初期和末期室外環(huán)境溫度下降幅度較小，對(duì)于空氣源熱泵的制熱效果影響不大，空氣源熱泵單獨(dú)制熱滿足建筑的供熱需求。

AAGASHP 模式：供暖中期的室外溫度較低且建筑的供熱需求增大，使得空氣源熱泵的制熱效果降低，此時(shí)通過(guò)開(kāi)啟土壤區(qū)域換熱器作為供熱補(bǔ)充，并通過(guò)監(jiān)測(cè)室外環(huán)境的干球溫度來(lái)判斷是否需要開(kāi)啟換熱模塊，當(dāng)自然空氣的干球溫度低于5 ℃［10］，開(kāi)啟換熱器模塊以提高空氣源熱泵蒸發(fā)器側(cè)的輸入溫度。

補(bǔ)熱模式：在非供暖期，室外氣溫通常高于土壤溫度，當(dāng)室外溫度高于土壤溫度2 ℃時(shí)開(kāi)啟換熱模塊對(duì)淺層土壤源補(bǔ)熱，此時(shí)可以通過(guò)風(fēng)水換熱器與土壤區(qū)域換熱器的聯(lián)合運(yùn)行對(duì)土壤側(cè)補(bǔ)熱，將空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到土壤中，通過(guò)補(bǔ)熱模式可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)土壤的熱平衡，保證空氣源熱泵機(jī)組的制熱效果。

2.3 仿真模型的建立

本文基于TRNSYS 瞬時(shí)仿真平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)模擬，本文主要模擬的工況包括單獨(dú)的空氣源熱泵系統(tǒng)、地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)，構(gòu)建的仿真模型如圖4，5 所示。

圖4 ASHP 熱泵系統(tǒng)Fig.4 ASHP heat pump system

圖5 AAGASHP 熱泵系統(tǒng)Fig.5 AAGASHP heat pump system

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行采用沈陽(yáng)某辦公建筑空氣源熱泵項(xiàng)目已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。該建筑總面積為334.8 m2，共有兩層，無(wú)地下室。試驗(yàn)裝置采用BKH05C 型空氣源熱泵機(jī)組，壓縮機(jī)為全封閉渦旋式，機(jī)組冬季額定制熱量為13.8 kW，風(fēng)機(jī)功率為180 W。試驗(yàn)時(shí)間為2021 年11 月18 日，戶外氣象狀況如圖6 所示。

圖6 試驗(yàn)期間室外氣象參數(shù)Fig.6 Outdoor meteorological parameters during the experiment

熱泵性能系數(shù)試驗(yàn)值與模擬值的對(duì)比曲線如圖7 所示，通過(guò)對(duì)比熱泵性能系數(shù)試驗(yàn)值與模擬值可以看出，空氣源熱泵機(jī)組試驗(yàn)值與模擬值的最大誤差為5.0%，制熱COP 誤差值為0.22%，誤差在合理的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了模型的可靠性。另因?yàn)樵囼?yàn)狀態(tài)下影響因素較為復(fù)雜，因此試驗(yàn)值波動(dòng)更加劇烈。

圖7 空氣源熱泵性能系數(shù)驗(yàn)證Fig.7 Verification of COP of air source heat pump

4 結(jié)果分析

基于前文建立的系統(tǒng)模型和負(fù)荷模擬結(jié)果，對(duì)2 種系統(tǒng)模型進(jìn)行了供暖季的模擬分析，通過(guò)對(duì)比分析機(jī)組供暖季運(yùn)行的能耗和COP 值等結(jié)果參數(shù)，對(duì)ASHP 和AGAASHP 系統(tǒng)模擬運(yùn)行的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析。

4.1 匹配設(shè)計(jì)分析

為充分發(fā)掘地?zé)彷o助制熱的空氣源熱泵的優(yōu)點(diǎn)，在保證土壤熱平衡和供暖效果的前提下，針對(duì)不同土壤區(qū)域換熱器的埋管深度對(duì)熱泵系統(tǒng)的制熱效果進(jìn)行分析，通過(guò)TRNSYS 數(shù)值模擬，設(shè)計(jì)出土壤區(qū)域換熱器的埋管深度與AGAASHP 系統(tǒng)匹配的優(yōu)化方案，在滿足土壤熱平衡的設(shè)計(jì)前提下，原工況埋管深度為60 m，土壤初始溫度為10.4 ℃，已知沈陽(yáng)地區(qū)每延米地埋管需對(duì)應(yīng)換熱器匹配面積0.029 m2［11-15］。

通過(guò)TRNSYS 模擬分析沈陽(yáng)全年最冷月份（1月份）中埋管深度區(qū)間在50～60 m 下空氣源熱泵的制熱效果，即用滿足當(dāng)月供暖保證小時(shí)數(shù)和運(yùn)行10 年后土壤溫度變化分析評(píng)估當(dāng)月供暖效果，供暖保證小時(shí)數(shù)越大，表明系統(tǒng)的可靠性和供暖的保障效果越好。土壤溫度降低幅度越小，保證土壤熱平衡的能力越強(qiáng)。

根據(jù)圖8 所示，確定區(qū)間內(nèi)最佳的埋管深度為57 m，對(duì)應(yīng)的風(fēng)水換熱器面積為6.612 m2，當(dāng)月供暖保證小時(shí)數(shù)為490 h，相較于埋管深度為60 m 時(shí)，供暖小時(shí)數(shù)增加了1 h，土壤溫度升高了0.013 ℃，埋管深度比例減少了5%。新方案選用57 m 的埋管深度在節(jié)省系統(tǒng)初投資和保障土壤熱平衡的基礎(chǔ)上，具有良好的供暖保障效果。

圖8 埋管深度優(yōu)化設(shè)計(jì)Fig.8 Buried pipe depth optimization design

4.2 ASHP 系統(tǒng)仿真分析

本文設(shè)定的熱泵系統(tǒng)的模擬運(yùn)行時(shí)刻為0～8 760 h，以1 h 為時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行為期1a 的逐時(shí)模擬。ASHP 熱泵機(jī)組根據(jù)前文的控制方式實(shí)現(xiàn)空氣源熱泵機(jī)組單獨(dú)運(yùn)行，獨(dú)自承擔(dān)冬夏季的建筑供冷供熱需求，同時(shí)忽略熱泵間歇運(yùn)行的數(shù)據(jù)。

如圖9 所示，冬季負(fù)荷側(cè)平均供水溫度為46.79 ℃，平均回水溫度為42.57 ℃，供回水溫度平均波動(dòng)幅度為4.22 ℃，模擬所得負(fù)荷側(cè)供回水溫度變化基本合理。

圖9 ASHP 系統(tǒng)全年供回水溫度變化Fig.9 Annual change of supply and return water temperature of ASHP system

如圖10 所示，冬季平均制熱COP 為2.24。冬季COP 曲線變化為兩邊低中間高，是由于供暖中期室外氣溫過(guò)低，機(jī)組制熱COP 值下降。供暖季的最高制熱COP 值為3.41，最低值出現(xiàn)在1 月份為1.58，出現(xiàn)這種情況的原因?yàn)樵撛路葸_(dá)到了建筑熱負(fù)荷的峰值。

圖10 ASHP 系統(tǒng)全年性能系數(shù)變化Fig.10 Annual change of COP of ASHP system

4.3 AGAASHP 系統(tǒng)仿真分析

AGAASHP 系統(tǒng)此次模擬設(shè)定夏季運(yùn)行和常規(guī)空氣源熱泵相同，故不對(duì)此情節(jié)進(jìn)行分析。如圖11 所示，冬季負(fù)載側(cè)平均供水溫度為48.91 ℃，平均回水溫度為41.58 ℃，波動(dòng)幅度為7.33 ℃。模擬所得負(fù)荷側(cè)和源側(cè)供回水溫度變化基本合理。

圖11 AGAASHP 系統(tǒng)全年供回水溫度變化Fig.11 Annual change of supply and return water temperature of AGAASHP system

如圖12 所示，AGAASHP 系統(tǒng)冬季平均制熱COP 為2.37，冬季制熱COP 值相對(duì)于ASHP 系統(tǒng)提高了5.8%。其中在供暖季最冷天的制熱COP 值由1.58 提高到了1.87，制熱COP 值提高了18.3%。土壤區(qū)域換熱器的輔助供熱聯(lián)合運(yùn)行，使得制熱COP 波動(dòng)幅度減小，使空氣源熱泵的運(yùn)行趨于穩(wěn)定，有效地緩解了空氣源熱泵在不利工況下出現(xiàn)的制熱率不高、制熱效果不足的問(wèn)題。

圖12 AGAASHP 系統(tǒng)全年性能系數(shù)變化Fig.12 Annual change of COP of AGAASHP system

4.4 供熱效果分析

通過(guò)TRNSYS 軟件模擬2 種熱泵系統(tǒng)運(yùn)行1年的供熱量變化情況，對(duì)2 種熱泵系統(tǒng)空氣源熱泵供熱量進(jìn)行分析，對(duì)比分析2 種系統(tǒng)中空氣源熱泵的供熱量，驗(yàn)證了地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行在提高熱泵系統(tǒng)供熱穩(wěn)定性、增強(qiáng)供熱效果等方面的優(yōu)勢(shì)。

2 種熱泵系統(tǒng)空氣源熱泵的供熱量變化情況如圖13 所示。

圖13 熱泵機(jī)組供熱量對(duì)比Fig.13 Comparison of heating load of heat pump unit

根據(jù)圖13 可知，在最冷運(yùn)行工況的制熱量由20.8 kW/h 提高到了27.4 kW/h，制熱效果提高了31.7%。系統(tǒng)全年累計(jì)供熱量由121 673.15 kW提高到127 332.63 kW，制熱量相對(duì)提高了4.6%。AGAASHP 系統(tǒng)通過(guò)添加了土壤換熱模塊，使得熱泵在最冷工況的制熱量有了較大提高，同時(shí)降低了熱泵的啟停次數(shù)，供熱穩(wěn)定性有顯著提高。

4.5 能耗分析

由于空氣源熱泵機(jī)組和土壤源熱泵機(jī)組的制冷制熱能耗與機(jī)組負(fù)荷率、環(huán)境溫度、供回水溫度等多個(gè)因素有關(guān)，所以需要對(duì)兩種系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)模擬的基礎(chǔ)上獲得制熱總能耗，基于前文建立的TRNSYS 系統(tǒng)模型，對(duì)2 種系統(tǒng)進(jìn)行供暖季（是否開(kāi)啟補(bǔ)熱模式）的能耗模擬，模擬結(jié)果如圖14所示。

圖14 熱泵系統(tǒng)供暖季能耗分析Fig.14 Energy consumption analysis of heat pump system in heating season

從圖14 可以看出，補(bǔ)熱模式下AGAASHP 熱泵機(jī)組供暖季的耗電量為34 153 kW·h；無(wú)補(bǔ)熱模式下熱泵機(jī)組耗電量為34 273 kW·h。ASHP熱泵機(jī)組的耗電量為37 957 kW·h。根據(jù)以上結(jié)果可以說(shuō)明熱泵機(jī)組的啟停次數(shù)明顯減少，且由于補(bǔ)熱模式運(yùn)行下土壤溫度有一定的回升，強(qiáng)化了預(yù)熱效果，提高了空氣源熱泵機(jī)組的供熱穩(wěn)定性，增強(qiáng)了空氣源熱泵的制熱效果。供暖季AGAASHP（有補(bǔ)熱）模式下風(fēng)機(jī)、水泵的耗電量相對(duì)于AGAASHP（無(wú)補(bǔ)熱）模式下分別增加了744.1，421 kW。

5 經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)上文的能耗模擬結(jié)果，針對(duì)空氣源熱泵和地?zé)彷o助的空氣源熱泵的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比分析。針對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析的方法主要包括：費(fèi)用年值法和投資償還年限法［16］，根據(jù)本文所描述的系統(tǒng)特點(diǎn)，選用費(fèi)用年值法做經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。

動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值的計(jì)算式為：

式中，AC為年計(jì)算費(fèi)用，萬(wàn)元/a；i 為年利率，取i=6%［16］；Ci為設(shè)備初投資，萬(wàn)元；n 為設(shè)備使用壽命年限，a，熱泵系統(tǒng)取20 a［16］。

AGAASHP 系統(tǒng)初投資由設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用Ceq、電力增容費(fèi)Cz、豎直單U 形地埋管打井埋管費(fèi)CD三部分組成。

式中，Php為額定單位制熱量對(duì)應(yīng)的熱泵價(jià)格，元/kW，取2 500 元/kW；Nhp為熱泵額定制熱量，kW；Pb為動(dòng)力設(shè)備價(jià)格，元。

式中，Pez為單位功率電力增容費(fèi)，元/kW，沈陽(yáng)地區(qū)取1 000 元/kW；Whp為熱泵機(jī)組額定輸入功率，kW。

式中，m 為豎直單U 形地埋管鉆孔數(shù)，個(gè)；H 為地埋管鉆孔深度，m；Pzk為單位深度鉆孔費(fèi)，元/m，豎直式系統(tǒng)鉆孔費(fèi)用一般為100 元/m［17-21］；Pgc為單位深度管材價(jià)格，元/m，地下埋管材料費(fèi)用為50 元/m［17］。

AGAASHP 系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用Ck由系統(tǒng)運(yùn)行能耗費(fèi)Cyx、設(shè)備折舊費(fèi)Czj、設(shè)備維修費(fèi)Cwx三部分組成。

式中，Pc為電價(jià)，元/（kW·h），沈陽(yáng)地區(qū)取0.399 元/（kW·h）；E 為采暖季熱泵機(jī)組耗電量，kW·h。

式中，j 為預(yù)計(jì)凈殘值率，取j=4%［16］。

通過(guò)計(jì)算，設(shè)備初投資Ci為10.96 萬(wàn)元，年運(yùn)行費(fèi)用Ck為27.79 萬(wàn)元。AAGASHP 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值為38.75 萬(wàn)元。同上，ASHP 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值為40.04 萬(wàn)元。

根據(jù)以上的經(jīng)濟(jì)性計(jì)算分析，可知AAGASHP系統(tǒng)相比與ASHP 系統(tǒng)的年值費(fèi)用提升了3.3%，有良好的經(jīng)濟(jì)效益，更適用于節(jié)能節(jié)材的建造現(xiàn)狀。

6 結(jié)論

（1）地?zé)彷o助的空氣源熱泵系統(tǒng)在沈陽(yáng)地區(qū)的埋管深度優(yōu)化比例為5%，對(duì)應(yīng)的風(fēng)水換熱器面積為6.612 m2。

（2）ASHP 熱泵機(jī)組在供暖期間的COP 平均值為2.24，AGAASHP 熱泵機(jī)組在供暖期間COP平均值為2.37，地?zé)彷o助的空氣源熱泵機(jī)組的COP 值要比單一空氣源熱泵機(jī)組COP 提高了5.8%。

（3）地?zé)彷o助的空氣源熱泵機(jī)組（有、無(wú)補(bǔ)熱）和單空氣源熱泵機(jī)組在供暖期的耗電量分別為34 153，34 273，37 957 kW·h，供暖期間土壤區(qū)域換熱器作為輔助熱源預(yù)熱室外自然空氣，增強(qiáng)了空氣源熱泵機(jī)組的制熱效果，且因?yàn)閾Q熱模塊的間歇運(yùn)行，使得AGAASHP 熱泵機(jī)組的啟停次數(shù)減少，運(yùn)行更加穩(wěn)定。

（4）土壤換熱器模塊的加入，使得空氣源熱泵機(jī)組在最不利運(yùn)行工況下的制熱量提高了6.6 kW/h，制熱效果提高31.7%，土壤源作為輔助熱源通過(guò)風(fēng)水換熱器對(duì)室外自然空氣預(yù)熱，有效地緩解了空氣源熱泵的結(jié)霜現(xiàn)象，降低了空氣源熱泵冬季除霜的頻率，節(jié)省了除霜能耗，同時(shí)解決了單獨(dú)依靠空氣能在最寒冷日熱量供給不足的問(wèn)題。

（5）AAGAHP 系統(tǒng)相比于單一空氣源熱泵的動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值節(jié)省了3.3%，經(jīng)濟(jì)節(jié)能效益更優(yōu)。