地源熱泵在暖通空調設計中的應用

呂曉騰

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

地源熱泵在暖通空調設計中的應用

呂曉騰

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

隨著全球氣候變暖不斷加劇，空氣質量指數每天波動甚大，空氣中的有害物質也在不斷增加，這對于人們的日常出行以及工作生活都帶來了不小的影響。因此，暖通空調的需求量也在逐漸增加。文章首先介紹暖通空調設計的背景，隨即分析暖通空調設計中地源熱泵的應用情況，最后強調使用地源熱泵的重要性，希望可以為廣大設計者提供一定的幫助。

暖通空調；設計；地源熱泵；運用

空調使用范圍十分廣泛，在大型的樓宇建筑中都離不開空調。為了使控制更加方便，多數樓宇建筑設計者都會采用中央空調的設計方案。通過中央空調的設計，可以實現便捷的控制，在總控制室內就可以實現全樓層的管理。這一過程不僅很方便還能在一定程度上提高工作效率，因此受到很多設計者的青睞。在實際應用中也是備受關注，也有著很好的表現。

1 暖通空調設計背景

在還沒有空調的問世的時候，人們只能靠天而生，隨著天氣的變化決定自己日常的工作生活。這樣的情況下，人們生活是很受限制的，沒有自由的時間，更不能隨心所欲，不能依據自己的意愿進行日常勞作。加上氣候變化的原因，還要飽受天災給人們帶來的危害。這在一定程度上嚴重制約著人類社會的進步。自從有了空調，空調的設計技術也在不斷更新。

2 暖通空調設計指標

2.1 凈化功能

暖通空調設計中最重要的技術指標是對凈化功能的設計。一般采用在凈化空調系統中可以過濾空氣的空氣過濾器。空氣過濾器對吸收進來的空氣處理后，保證空氣的清潔程度。過濾網可以將空氣中大分子顆粒進行過濾，也能過濾有害物質，保證空氣的清潔程度。凈化空氣不僅可以很好的滿足人們正常的生活，而且也可以運用在對空氣清潔程度要求較高的工作廠區。

2.2 溫度控制

暖通空調設計中另一個重要的技術指標是溫度的控制。一般在大型工作廠區對于暖通空調的溫度控制要求也是十分高的。尤其是一些對于精度有要求的加工過程中，必須保證加工車間內的溫度，否則將會嚴重影響加工工件的合格率。所以多采用自控系統控制溫度。主要是以回風段的穩定情況和操作人員預先在自動控制系統中設定的固定值為主要參數對象，隨即結合相關的計算法得出結論，在滿足設計要求的情況下最終實現通過溫度傳感器對溫度進行控制。

3 暖通空調設計中地熱泵源的運用

地熱泵源技術是近幾年比較新興的技術之一。隨著對地熱泵源技術了解的增多，加上科學家采用該技術進行多次重復試驗，已經基本掌握了地熱泵源技術的主要要領。于是，就可以將其運用到暖通空調的設計過程中，通過地熱泵源技術的引入，可以充分保證暖通空調設計外形更加美觀，設計的性能也在原有程度上得到了很大的提高。

3.1 地理管道和熱泵機組結合

在實際運用過程中采用地理管道和熱泵機組相結合的方式是比較常見，也是運用起來比較簡單的組合方式。設計過程中依據地理埋管路位置的不同采用不同長度的管路，對于水平埋管單位長度的熱量和冷卻負荷的不同，可以確定鉆孔開槽的間距。對于豎直埋管單位長度的換熱量和最大取熱負荷計算開槽的占地面積。完成上述實際操作后就可以依據計算結果選擇熱泵機房中熱泵機組的規格型號，使用臺數、配套水泵、分集水器、定壓裝置、水處理裝置等，確定前期準備工作后就可以進行熱泵機房實際圖紙的設計工作。同時選擇合適的機房面積，設計機房內電源開關的安裝位置。最后，進行安裝圖紙和實際布線圖紙的設計工作，以滿足實際工作需要。

3.2 地理管道和熱回收機組結合

對于工程實際工作中排熱量系數大于一個單位的工程項目中，就可以采用地理管道和熱回收機組結合的方式進行設計，由于我國北方氣候比較分明，冬季溫度十分寒冷對于熱量的需求比較多，而到了夏天地表溫度又十分炎熱。因此，在暖通空調的設計中就可以利用氣候變化的這個鮮明的優勢進行設計，同時還可以滿足人們冬天對于熱水的需求量的要求。夏季到來的時候，可以采用熱回收式熱泵機組通過地埋管向巖土排出一部分熱量，熱水被回收機組加熱后進入實際生活渠道，提供人民日常需求。到了冬天的時候，可以向巖土體取熱，進而達到熱量的平衡機制，巖土體可以將夏季回收的熱量全部用來制冷也可以只用熱量的百分之二十，這個過程完全可以由操作人員自由控制。

3.3 地理管與熱泵機和冷卻塔結合

夏季對室溫要求較高，同時冬季對室溫要求也很高的場景，可以采用不將夏季收集的熱量源排出到巖土體中，而是將熱量直接輸送到冷卻塔。通過冷卻塔可以將熱量進行冷卻，之后可以直接使用，就可以避免在經過一個冬季才能投入使用的進而產生了熱量流失的弊端。而且可以充分地保證排熱量系數保持在一個單位左右不受影響。北方到了秋季后風力就相對充足，通過儲存的風力也可以保證冷卻塔的動力源得到保證，風力可以將風能轉換為機械能，根據能量守恒的原則，就可以積極的做功，保證動能得到源源不斷的供給過程。可見這一過程是十分有利的。因此，該種機制的組合在現階段暖通空調設計中受到了更加廣泛的應用，而且，已經有很多較大型的空調廠商都是采用地理管與熱泵機和冷卻塔結合的設計組合形式。下一步的發展方向將是不斷的開拓市場，滿足人們日益增加的需求量。

4 暖通空調設計的重要性

地球上的很多能源都是不可再生的，很多都是一次性使用完就沒有再次利用的機會，就像人的生命一樣，每個人也就只有這一次生命，一旦失去將無法挽回。因此，每個人都應該像珍惜自己的生命一樣珍惜地球上的能源。對于現在已經發現并且利用的能源也要積極保護并且做到合理利用不浪費，爭取在有限的范圍內發揮其最大的作用。并將其實際效用發揮到極致。

4.1 節約能源促發展

人們室內環境的舒適度以及潔凈度等重要生活指標都是通過暖通空調系統通過調節空氣中的濕度、溫度等指標系數來完成的。但是居室中的環境不可能一成不變，人們的皮膚也具有自己主動調節的極致進行相關溫度轉換調節，這就可以適應短期的溫度變化。可是。地球上任何能源都是有限的，很有必要采取有限度的對能源進行利用的模式。人類得以發展自然離不開各類物質生活的保證，如果沒有物質生活作為基礎保證，人們的上層精神建筑自然得不到很好的發展。因此，為了日后的發展也要充分的節約能源，保護能源。

4.2 保護環境謀生存

近年來，隨著可再生能源消耗量的不斷增加，能源的單次使用效率也受到十分廣泛的關注，因此，很有必要采取行之有效的解決途徑降低能源的消耗。暖通空調設計作為建筑工程的重要組成部分，如果在設計中能夠加入環保的因素，那將收到十分良好的效益。因此，適時地引進地源熱泵技術，就是非常好的選擇。因為地源熱泵技術不僅能夠使得能源充分發揮其作用而且還可以將污染物質降到最低，這也是十分綠色的選擇。

4.3 合理利用創新高

任何建設項目工程都是比較龐大的體系，不是一己之力就可以完成，為了保證工程質量，對于能源的利用就要強調其使用的合理性。根據前一階段的調查取證研究發現，送風空調能源消耗量是地源熱泵空調使用能源量的兩倍。可見從能源節約的角度來講，減少不可再生能源的浪費與消耗。任何事情的使用都要有個度，過分的開采和使用都將導致不可逆轉的后果。創新精神是我們現在強調的最寶貴的精神之一，如果只是按部就班，就不可能有任何創新，更別說是未來的發展。所以，我們鼓勵現在的年輕人要積極創新，鼓勵年輕人自由發展。用自己豐富的大腦創造出更加美好與幸福的未來。對于暖通空調的設計也是如此，如果不創新就不知道地源熱泵技術可以達到如此好的效果，所以，積極創新才是發展的王道。

5 結束語

空調的誕生為人們的生產生活帶來了很大的便利，在大型活動場所，因為有了暖通空調，可以使人們的娛樂活動更加豐富多彩，進而提高人們生活的樂趣，增加人們生活的積極性，為人們的業余生活提高情調。同時，對于在工廠以及辦公室工作的人員也是極大的福音，可以保證日常作業不受嚴寒酷暑的影響，能夠在一個相對舒適的環境中工作也可以在一定程度上提高人們的幸福感，進而提高工作效率，也可以促進時代不斷向前進。

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TU96+2

A

2096-2789（2016）11-0185-02