地源熱泵技術在建筑工程中的應用概述

龐宗乾

摘 要 為讓建筑暖通需求得到更為高效的滿足，同時符合節能環保要求，本文對地源熱泵技術在建筑工程中的應用進行詳細解析，發現此項技術應用優勢非常突出。首先，對其工作原理與節能功效進行詳細概述。而后對地源熱泵技術推廣受到限制的原因進行分析，當地土壤條件、地下換熱器技術的創新等，還有一些非技術性原因。

關鍵詞 地源熱泵技術;建筑工程;應用

引言

地源熱泵作為一個節能環保效果較好、同時較為經濟的暖通技術，應用范圍越來越廣泛。在實際的技術應用過程中，此項技術的開發空間還有很大，因此為了讓此項技術的優勢得到更為充分的發揮，技術人員應加大技術研發力度。

1地源熱泵技術概述

1.1 工作原理

地源熱泵主要借助深埋于地下的熱交換器，在土壤中進行熱量的吸收與釋放，這種能量轉換方式不僅節能，同時可以讓建筑空調系統的溫度調節更為精確。地下換熱器、熱泵機組、室內空調末端系統的協作，讓整個系統的運行更為穩定、高效，讓人們的供暖與降溫需求得到了更為全面的滿足[1]。夏季，人們可以通過地下換熱器與傳熱介質進行空調降溫。而到了冬季，設備系統則可以對人們的供熱需求進行滿足，主要通過傳熱介質將儲存在地層中的熱量提取出來，代替傳統熱能對整個建筑進行供熱。基礎原理是水泵將熱泵機組中的傳熱介質進行加熱，而后直接傳送到空調系統中，經過系統的末端裝置輸送到室內。

1.2 節能功效

地源熱泵的節能功效主要體現在潔凈能源的應用，無論是制冷還是制熱，都可全面滿足建筑用戶的體感溫度要求。能源都是來自地下同時主要依靠設備轉變與調節，不需要占用其他資源。例如，在夏季制冷時，主要是將室內的熱通過一系列設備轉換直接儲存進地層;到了冬季，設備就可以將夏季儲存的熱能進行提取，整個過程只需要進行相應的能量轉換，同時，熱泵每消耗1單位電能的就可以產生大約3～5單位的熱能。

2地源熱泵技術推廣受到限制的原因

2.1 技術性原因

（1）當地土壤條件

影響地軟性熱泵技術性能發揮的一個重要因素便是能量采集區域的土壤條件。原因是地緣熱泵的地下換熱器埋設深度與埋設間隔主要受到土壤中的熱物性與氣候條件等因素的影響。與此同時，想要地源熱泵可以發揮出更好的熱量轉換功能，地泵埋設區域的土壤必須滿足一些硬性條件。調查數據顯示，我國很多地區的土壤任務性能并不能滿足熱泵技術功能發揮的標準要求。因此，這也是限制地源熱泵技術推廣的一個重要因素[2]。與此同時，地下換熱器的傳熱機理研究仍然處于技術討論階段，實踐應用層面的經驗還不夠多，因此，相關技術人員必須重視此部分工作的深入落實。并加大技術開發力度，保證熱泵技術作用發揮的區域限制性問題可以得到有效解決。

（2）地下換熱器技術的創新

從冷熱負荷角度上看，地源熱泵技術與地下轉換器的結合技術仍處于開發階段，因此技術人員應加速技術研發的進程，同時，將工作落實重點放置在地下換熱器、地下換熱系統與地源熱泵機組之間的匹配度提升層面，保證機組的性能更加優良。保證地源熱泵技術的性能可以更為高效的發揮。

2.2 非技術性原因

限制熱泵技術應用與推廣的社會性因素便是非技術性原因，如果從國家宏觀角度上看，我國熱泵技術的專業研究人才不足，需要得到相關部門的重視，加大人才隊伍的培養與建設力度。此外，熱泵技術質量評定體系構建的水平也不夠高。我國雖然在熱泵技術的推廣工作上已經獲得了一些成果，但是并未制定出切實可行的熱泵技術產品規范和法律法規，因此工作人員必須要對地源熱泵的推廣與普及工作進行更為嚴格的制度監管，維護設備生產質量水平的同時，保證熱泵技術的價值可以全效發揮。

3熱泵技術在建筑項目中的具體應用

3.1 熱泵空調系統

低溫熱源技術主要以淺層的地熱能為能量獲取源，同時利用熱泵技術對建筑的供暖與制冷需求進行全面滿足，這種新型的空調技術系統主要由地下換熱器、熱泵機組、末端系統等幾個部分組成[3]。各部分都承擔著較為重要的能量轉換與傳輸功能。系統在實際運作過程中，將收集到的淺層地熱能源輸送到熱泵機組中后進行交換。

3.2 熱泵熱水系統

從當前的熱泵熱水系統種類上看，最為常見的有兩種。分別為獨立熱泵熱水系統、復合式熱泵熱水系統。通常情況下，獨立熱泵熱水是那些不必聯合其他熱源，可獨立承擔人們在日常生活中的熱水使用需求的系統。復合式熱泵熱水系統則是通過地熱熱泵與其他輔助熱源，對人們的日常熱水需求進行聯合承擔一種技術方式。

3.3 地源熱泵技術的全面應用

社會經濟運行與環境保護之間的矛盾日漸突出，人們對環境保護工作的重視程度越來越高，地源熱泵技術不僅符合節能環保要求，還可讓人們的冷氣與供暖要求得到更為全面的滿足。尤其從當前的技術普及程度上看，食品、制藥、城市公共事業等行業都已經開始對地源熱泵技術進行使用與開發。尤其是建筑行業，使用地源熱泵技術替代原有的煤炭燃燒供暖方式，不僅節約了大量的煤炭資源，還讓建筑物的熱源得到了更高水平的使用。這對于環境保護、降低溫室效應來說也是一項創舉。

從地源熱泵的運行經濟性上看，此種技術的優勢非常突出。因為同樣的建筑，使用傳統供暖方式進行建筑室內溫度的調節要求，不僅需要浪費大量的不可再生資源，整個過程由于涉及的步驟較多，還需要進行大量的資金用于組織管理。而地源熱泵技術只需要采用“傻瓜操作模式”即可，不僅節省了一大筆運行費用，還讓整個運維步驟得到縮減，節省人力與物力。最為重要的是此項技術在節能環保層面的突出價值，無廢棄排放[4]。同時，不需要占用其他能源就可讓人們對建筑室內的溫度要求得到全面性滿足。

4結束語

在建筑工程的暖通系統中，熱泵技術憑借自身過硬的優勢正在不斷得到應用與推廣，本文對此項技術的應用進行了較為詳細的解讀，包括熱泵空調系統、熱泵熱水系統、地源熱泵技術的全面應用等。

參考文獻

[1]姜李靜.淺析暖通工程地源熱泵技術應用[J].門窗，2019，（12）：35，37.

[2] 呂文剛.地源熱泵技術在建筑工程暖通領域當中得到的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017，（8）：62.

[3] 梁希軍.暖通工程地源熱泵技術應用研究[J].能源與節能，2014，（3）：

143-144.

[4] 呂景武.淺述地源熱泵的優勢及其推廣應用[J].建設科技，2012，（14）：

52-53.