暖通空調(diào)設(shè)計(jì)地源熱泵的應(yīng)用探討

趙正澤 沈陽(yáng)惠天熱電股份有限公司第二熱力供暖公司

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)地源熱泵的應(yīng)用探討

趙正澤 沈陽(yáng)惠天熱電股份有限公司第二熱力供暖公司

暖通空調(diào)是目前人們?cè)诮ㄖ镏腥∨闹匾O(shè)備，功能多樣，除了可以滿(mǎn)足人們?nèi)∨男枨笠酝?，還可以調(diào)節(jié)空氣，起到通風(fēng)的作用，人們都希望在自家的室內(nèi)享受到更加溫暖和良好的空氣環(huán)境，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)的作用愈加凸顯，為了保證大量空調(diào)能夠正常的應(yīng)用，就需要持續(xù)不斷的提供能源。

暖通空調(diào) 設(shè)計(jì) 地源熱泵 應(yīng)用 探討

引言

人民生活水平的迅速提高，人們對(duì)自己的居住環(huán)境也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在冬季取暖是非常正常的，但是目前人們對(duì)于取暖說(shuō)使用的空調(diào)設(shè)備有了新的想法，暖通工程中的空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著取暖和通風(fēng)等多種功能和作用，為廣大的用戶(hù)提供了更多的服務(wù)，而要承擔(dān)越來(lái)越多空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須采取有效措施來(lái)維持相應(yīng)的能源供應(yīng)，地源熱泵就是一種非常先進(jìn)的能源再生技術(shù)，本文將著重對(duì)其含義和應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)的闡釋。

一、地源熱泵的含義

地源熱泵是利用地下水、江河湖水、海水、廢水、地下水等各類(lèi)水資源及土壤作為地源熱泵的冷、熱源，然后向這些冷、熱源輸入少量的高品位能源，以實(shí)現(xiàn)有低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移的一種可再生能源技術(shù)。因此利用地源熱泵技術(shù)，可以有效的節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，又能夠輸送熱量。

二、地源熱泵的工作原理

地源熱泵是一種以大地或水為冷熱源對(duì)建筑物進(jìn)行冬暖夏涼的空調(diào)技術(shù)，利用水與地能進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為地源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。通過(guò)對(duì)這些冷熱源的收放，來(lái)達(dá)到制熱/冷的目的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是地源熱泵只是在大地和室內(nèi)之間“轉(zhuǎn)移”能量，通過(guò)極小的電力來(lái)維持室內(nèi)所需要的溫度。因此，通過(guò)這樣一種原理，能夠在節(jié)能降耗的情況下，依舊保證居民室內(nèi)的理想溫度。

三、地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)上的運(yùn)用

（一）合理正確的選擇地源熱泵系統(tǒng)類(lèi)型

地緣熱泵的系統(tǒng)類(lèi)型大致分為4種，每一種類(lèi)型的系統(tǒng)在應(yīng)用上都各有不同，所以，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要考慮暖通空調(diào)是運(yùn)用到什么建筑物上，然后再根據(jù)地源熱泵的系統(tǒng)類(lèi)型進(jìn)行選擇，這樣才能夠充分發(fā)揮地源熱泵的作用。

1.水平式地源熱泵。水平式地源熱泵是一種閉合換熱系統(tǒng)，適用于制冷供暖面積較小的建筑物，如小別墅、小型單體樓或獨(dú)棟等。2.垂直式地源熱泵。適用于面積較大的建筑物，如寫(xiě)字樓、別墅、大商場(chǎng)等。3.地表水式地源熱泵。適用于中小型建筑物，尤其是靠近有水的地方的建筑物。4.地下水式地源熱泵。適用于大面積建筑物，如大型單體建筑物、小型建筑群落等。不同的系統(tǒng)類(lèi)型的地源熱泵都有其不同的特點(diǎn)，所以，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)上，要根據(jù)各個(gè)類(lèi)型的地源熱泵的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能夠起到節(jié)能降耗的作用，才能夠節(jié)省國(guó)家資源，給用戶(hù)提供舒適的環(huán)境。

（二）合理正確的選擇地源熱泵機(jī)組

目前，隨著地源熱泵技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上流行著各式各樣的機(jī)組類(lèi)型，每一種機(jī)組類(lèi)型的地源熱泵都有不同的功效，所以，在選擇機(jī)組的過(guò)程中，要根據(jù)工程的地源熱泵的類(lèi)型來(lái)選擇相應(yīng)的機(jī)組。例如，在工程中，如果需要的是開(kāi)放式地源熱泵的空調(diào)設(shè)計(jì)方法，但是采購(gòu)了水環(huán)熱泵系統(tǒng)的機(jī)組，那么在夏天的時(shí)候這個(gè)空調(diào)就不能正常使用了。

（三）性能參數(shù)與能效比的選擇

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中有效的應(yīng)用地源熱泵，對(duì)機(jī)組的能效比和性能系數(shù)都有相當(dāng)嚴(yán)格的要求，同時(shí)，在市場(chǎng)上，每個(gè)廠家生產(chǎn)的機(jī)組的性能參數(shù)和機(jī)組能效比都不一樣，所以，設(shè)計(jì)者在選擇時(shí)要特別注意。例如美國(guó)某個(gè)廠家生產(chǎn)的機(jī)組，其制熱的性能系數(shù)一般在5.3～8.3之間，但在制冷時(shí)，其能效就不一樣了，大的有36t，而小的只有0.9t，相差很大。同時(shí)不同廠家都有不同的測(cè)定條件，所測(cè)出的值也會(huì)有偏差，包括在工程進(jìn)行中，工程情況的不同對(duì)測(cè)出的值的要求也會(huì)造成一定的影響。

（四）加強(qiáng)控制系統(tǒng)的管理

地源熱泵的控制系統(tǒng)的自動(dòng)化很高，其內(nèi)部存在很多子系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)和運(yùn)轉(zhuǎn)各項(xiàng)功能措施，熱泵設(shè)備本身有其自動(dòng)的控制體系，水池以及井群也有相應(yīng)的系統(tǒng)加以控制和調(diào)節(jié)，而要合理的強(qiáng)化對(duì)控制系統(tǒng)的科學(xué)管理，就要明確各個(gè)部分的不同特點(diǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)功能，以此來(lái)設(shè)置相應(yīng)的管理方法和措施，首先，熱泵設(shè)備本身存在的自動(dòng)化系統(tǒng)可以將其自動(dòng)化控制下的設(shè)備和裝置進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而調(diào)節(jié)空調(diào)進(jìn)行制冷或者用來(lái)制熱，對(duì)于冷熱可以靈活的進(jìn)行高效的調(diào)節(jié)，而不需要消耗很多的人力；其次，控制水池的系統(tǒng)功能主要是為了依據(jù)池內(nèi)水位高低的變化來(lái)判定是否有必要啟動(dòng)其內(nèi)部的深井蓋；最后，控制井群的系統(tǒng)功能主要是為了更好的管理整個(gè)控制系統(tǒng)，它將系統(tǒng)分為多個(gè)組群，分開(kāi)管理，而且可以維護(hù)各個(gè)組群充分發(fā)揮其本來(lái)的功能和作用，進(jìn)而提高整個(gè)控制系統(tǒng)的管理能力和運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提升工作效率。

（五）回灌井、抽水井的選擇

抽水井和回灌井的選擇是保證暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的正常運(yùn)行的關(guān)鍵，所以在選擇過(guò)程中，既能夠保證地源熱泵的正確應(yīng)用，又要保證能夠減少資源的消耗。目前，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定是：抽水井和回灌井的井深必須平均達(dá)一百米，自由升降度為七米，抽水量在93m3/小時(shí)，靜止水位平均在地下大約32m左右，回灌水量在48m3/小時(shí)，動(dòng)水位平均在地下大約38m左右。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著地源熱泵的技術(shù)及其設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其優(yōu)勢(shì)作用也被逐步發(fā)揮出來(lái)，它對(duì)能源的利用率更高，并且工作狀態(tài)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響較小，能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的供應(yīng)所需要的能源，其設(shè)備體積較小，不會(huì)占用很大的空間，并且最大限度的利用有限的資源，能夠節(jié)省大量的供暖成本，還可以降低后期維護(hù)管理工作中的開(kāi)支，對(duì)于暖通空調(diào)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

[1]李新國(guó)，胡璟，趙軍.地源熱泵—供暖空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)[J].節(jié)能與環(huán)保，2016，5（8）：78-79.

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[3]程偉.芻議地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：全文版，2014，8（17）：71