地源熱泵技術在暖通空調節能中的應用分析

曹原 盧希希

摘 要 隨著科學設計的發展，我國的地源熱泵技術有了很大進展，并在暖通空調中得到了廣泛的應用。因地源熱泵技術具有節能高效、環保清潔的優勢，被廣泛應用于建筑暖通工程中，通過較少高位能源能實現低溫位能向高溫位能轉移，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，且對環境破壞性較小，是目前暖通空調應用中既能實現經濟效益、又能實現社會效益和生態環保效益的技術之一。文章在分析地源熱泵技術含義、基本原理和特點的基礎上，對該技術在暖通空調節能中的應用進行闡釋說明。

關鍵詞 地緣熱泵技術;暖通空調節能;應用

引言

如今人們的生活水準持續提高，在建筑環境方面的要求也愈發的高漲。暖通空調作為高層建筑不可或缺的機電設備，在改善人們的居住環境時，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暖通系統的運作。地源熱泵技術便是如此一種新的暖通空調技術，在節省能源、降低環境污染、掌控碳排放上有著十分廣闊的應用空間。

1地源熱泵系統概述

地源熱泵系統是從巖土體、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、地熱能交換系統及建筑內部系統的轉化為暖通空調系統所需能源的一種方式。由于能源交換方式的不同，地源熱泵系統的形式也不盡相同，最常見的有地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統這三種[1]。

2地源熱泵技術在暖通空調中應用的特點

（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。制冷效果較傳統的冷卻塔式系統以及風冷式系統效果往往較為占優，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境溫度數值之上，保障居民在冬季生活的熱量需求。

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

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

3地源熱泵技術在暖通空調節能中的具體應用

（1）系統勘察、確定地源熱泵中央空調系統。在設計階段，應關注地源熱泵中央空調系統的合理選擇，但是前提條件是先要有充足完整的建筑物功能、周邊環境與水文地質等信息，因此在決定選擇何種地源熱泵系統前，必須對工程施工現場進行系統詳細的勘察了解，準確掌握現場各種信息。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、內容和法律法規等，以保證后期施工得當。

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

（3）結合實際情況合理選擇設備機組。科學技術的不斷完善，使機組類型也呈現多樣化的發展趨勢，不過由于市場監管不嚴謹，很多不合格機組流入市場，這為地源熱泵的應用及功效發揮帶來了影響。基于此，設計人員在工作開展中，需結合暖通空調系統的要求，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量符合系統運行要求。同時在機組選擇上，還應注意其能效比和性能系數，以期全面發揮出地源熱泵技術的作用。

（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等方面提出了較為嚴格的要求，與此同時，不同生產者所生產制造出的機組，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值。

（5）高層建筑暖通空調設計時綜合考慮各條件。在高層建筑中進行暖通空調系統設計時，對于地源熱泵技術的應用，還應該綜合考慮建筑內部空調系統的控制類型。地源側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，避免影響系統靜壓，導致其超出系統管線額定壓力。對于高度較高的建筑，一般在地源側采用板式換熱器進行高低壓分區，或不進行分區而在地層設置水地源熱泵機組，系統末端設備向高層區域進行集中式供熱或制冷。

4結束語

綜上所述，社會經濟的飛速發展，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系統，地源熱泵技術具有節能環保、高效長久的優點，漸漸獲得廣泛的應用。同時技術性與時效性上都有很大的提升，是目前主要使用的環保技術。基于此，需要有關人員深入分析，提高創新力度，給人們的使用提供更加優質的服務。

參考文獻

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

145，147.

[2] 劉昭亮.建筑工程中暖通空調節能技術的運用研究[J].居舍，2018

（33）：38.