地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)節(jié)能中的應用分析

曹原 盧希希

摘 要 隨著科學設計的發(fā)展，我國的地源熱泵技術(shù)有了很大進展，并在暖通空調(diào)中得到了廣泛的應用。因地源熱泵技術(shù)具有節(jié)能高效、環(huán)保清潔的優(yōu)勢，被廣泛應用于建筑暖通工程中，通過較少高位能源能實現(xiàn)低溫位能向高溫位能轉(zhuǎn)移，一方面能起到冬暖夏涼的基本功能，另一方面利用效率較高，且對環(huán)境破壞性較小，是目前暖通空調(diào)應用中既能實現(xiàn)經(jīng)濟效益、又能實現(xiàn)社會效益和生態(tài)環(huán)保效益的技術(shù)之一。文章在分析地源熱泵技術(shù)含義、基本原理和特點的基礎上，對該技術(shù)在暖通空調(diào)節(jié)能中的應用進行闡釋說明。

關鍵詞 地緣熱泵技術(shù);暖通空調(diào)節(jié)能;應用

引言

如今人們的生活水準持續(xù)提高，在建筑環(huán)境方面的要求也愈發(fā)的高漲。暖通空調(diào)作為高層建筑不可或缺的機電設備，在改善人們的居住環(huán)境時，也造成了很大的能源浪費，我們便致力于將其他清潔能源用于替換電力持續(xù)暖通系統(tǒng)的運作。地源熱泵技術(shù)便是如此一種新的暖通空調(diào)技術(shù)，在節(jié)省能源、降低環(huán)境污染、掌控碳排放上有著十分廣闊的應用空間。

1地源熱泵系統(tǒng)概述

地源熱泵系統(tǒng)是從巖土體、地下水及地表水等低熱源材料中獲取能量，并通過水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)及建筑內(nèi)部系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化為暖通空調(diào)系統(tǒng)所需能源的一種方式。由于能源交換方式的不同，地源熱泵系統(tǒng)的形式也不盡相同，最常見的有地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)這三種[1]。

2地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)中應用的特點

（1）可再生。首先，地源能是地熱資源，是存儲在土壤、地下水、河流中的低溫位熱能。由于地球表層是效率較高且范圍極大的太陽能集熱器，所以有很大部分的太陽能被地表吸收，這些資源是人類取之不盡用之不竭的，而且因為太陽能應用不用受到地域和資源的限制，所以地熱能也屬于可再生的資源。

（2）能效性。地源熱泵在實際工作過程中，不需要損耗巨大的能量來維持自身的工作，在制冷以及供熱等相關工作成效方面，發(fā)揮出了不錯的工作效果。在借助地源熱泵開展相關工作時，能夠充分借助大地自身所具備的儲存熱能的能力，能夠達到相關的能量需求。制冷效果較傳統(tǒng)的冷卻塔式系統(tǒng)以及風冷式系統(tǒng)效果往往較為占優(yōu)，但在實際進行供熱工作時，往往需要將溫度進行一定程度的提升，確保其能夠始終維持在一般情況下的環(huán)境溫度數(shù)值之上，保障居民在冬季生活的熱量需求。

（3）經(jīng)濟性。在分析地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性時，主要是從冷卻角度和供熱角度分析。從冷卻角度來看，地源熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生的冷卻溫度要明顯低于傳統(tǒng)暖通空調(diào)冷卻系統(tǒng)。相關的數(shù)據(jù)資料研究表明，在暖通空調(diào)中應用地源熱泵系統(tǒng)，其制冷以及供熱費用能夠降低1/3左右。從供熱角度看，地源熱泵系統(tǒng)在運行中主要是依靠電能供應實現(xiàn)供熱的，能源消耗相對較低，經(jīng)濟成本較少，具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。

（4）安全性。地源熱泵系統(tǒng)無論是在實際控制上，還是在相關的管理上，都與計算機技術(shù)緊密相連。伴隨著計算機技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，該項技術(shù)在實際使用過程中，發(fā)揮出了愈來愈優(yōu)越的工作效果，具有較高的工作穩(wěn)定性，并且能夠從根本上確保整個地源熱泵系統(tǒng)自身的安全性[2]。

3地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)節(jié)能中的具體應用

（1）系統(tǒng)勘察、確定地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。在設計階段，應關注地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的合理選擇，但是前提條件是先要有充足完整的建筑物功能、周邊環(huán)境與水文地質(zhì)等信息，因此在決定選擇何種地源熱泵系統(tǒng)前，必須對工程施工現(xiàn)場進行系統(tǒng)詳細的勘察了解，準確掌握現(xiàn)場各種信息。要仔細審閱各種和建筑物設計有關的文件資料，了解工程施工制度、內(nèi)容和法律法規(guī)等，以保證后期施工得當。

（2）重視地源熱泵技術(shù)的科學使用，有針對性地進行暖通空調(diào)節(jié)能處理工作。在了解暖通空調(diào)節(jié)能需求及地源熱泵技術(shù)功能特性的基礎上，為了使這類技術(shù)在實踐中的運用水平可逐漸提升，則需要技術(shù)人員在暖通空調(diào)節(jié)能狀況改善中重視地源熱泵技術(shù)的科學使用，且需要將針對性強的暖通空調(diào)節(jié)能處理工作落實到位，進而提升地源熱泵技術(shù)的運用水平，更好地應對低碳經(jīng)濟時代背景下的形勢變化。

（3）結(jié)合實際情況合理選擇設備機組。科學技術(shù)的不斷完善，使機組類型也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，不過由于市場監(jiān)管不嚴謹，很多不合格機組流入市場，這為地源熱泵的應用及功效發(fā)揮帶來了影響?；诖耍O計人員在工作開展中，需結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)的要求，對地源熱泵所需機組實行科學合理的選用，通過對比分析方式，審核供應商，以保證機組性能及質(zhì)量符合系統(tǒng)運行要求。同時在機組選擇上，還應注意其能效比和性能系數(shù)，以期全面發(fā)揮出地源熱泵技術(shù)的作用。

（4）正確選擇與地源熱泵類型相適應的機組。近些年，越來越多的機組開始逐步走進市場當中，但相關的管控工作卻沒有及時跟進，很難對其形成較為有效的管理。在此過程中，地源熱泵對機組的能效比和性能系數(shù)等方面提出了較為嚴格的要求，與此同時，不同生產(chǎn)者所生產(chǎn)制造出的機組，無論是在能效比方面還是在性能方面，都存在著一定程度的差別，所以，這就要求相關工作人員在前期設計工作時，一定要嚴格遵照相關的使用要求，選取最為科學的工作數(shù)值。

（5）高層建筑暖通空調(diào)設計時綜合考慮各條件。在高層建筑中進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設計時，對于地源熱泵技術(shù)的應用，還應該綜合考慮建筑內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)的控制類型。地源側(cè)是垂直埋管時應考慮埋管耐壓，并對垂直深度進行控制，同時控制建筑的高度，避免影響系統(tǒng)靜壓，導致其超出系統(tǒng)管線額定壓力。對于高度較高的建筑，一般在地源側(cè)采用板式換熱器進行高低壓分區(qū)，或不進行分區(qū)而在地層設置水地源熱泵機組，系統(tǒng)末端設備向高層區(qū)域進行集中式供熱或制冷。

4結(jié)束語

綜上所述，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，使得能源短缺問題也會逐漸成為急需解決的問題。而作為一個全新的空調(diào)系統(tǒng)，地源熱泵技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保、高效長久的優(yōu)點，漸漸獲得廣泛的應用。同時技術(shù)性與時效性上都有很大的提升，是目前主要使用的環(huán)保技術(shù)。基于此，需要有關人員深入分析，提高創(chuàng)新力度，給人們的使用提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。

參考文獻

[1] 楊建強.地源熱泵地埋管換熱系統(tǒng)施工技術(shù)探究[J].居業(yè)，2018（12）：

145，147.

[2] 劉昭亮.建筑工程中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的運用研究[J].居舍，2018

（33）：38.