暖通空调设计中地源热泵的应用分析

李诗敏

(山西科森电力有限公司，山西 太原 030000）

暖通空调设计中地源热泵的应用分析

李诗敏

(山西科森电力有限公司，山西 太原 030000）

随着我国经济实力和综合国力的不断提高，人们生活水平不断提高，其中突出的表现就是房屋条件的不断改善，随着我国建筑事业的不断发展，暖通空调的设计包括室内的温度高低、人体居住的舒适度、室内的空气环境等都是我们所不能忽视的问题。而地球资源是有限的，为响应国家节能减排的可持续发展战略，地源热泵因其具有良好的热源稳定性、能源可再生性、良好的安全性且环保等优点，而备受暖通空调设计者的青睐，在今后暖通空调设计中，地源热泵的应用将成为一种新的发展趋势。本文紧抓地源热泵的特点，对其在暖通空调设计中的应用进行分析和探讨。

暖通空调设计；热源地泵；应用分析

1.前言

伴随着城市化进程的加快，建筑行业也不断发展壮大，人们对建筑内部设计提出了更高的要求，室内的环境、温度、舒适度等成为广大消费者首要考虑的问题。现代生活在逐渐靠近舒适的同时，也使得了我们对空调机的依赖性越来越强。空调机的大量使用导致的资源的浪费与当前全世界倡导的节能减排的生活生产方式产生极大矛盾。地源热泵因其自身具备的安全环保等特点，可以很好平衡两者之间关系，传统的空调系统设计势必将逐渐被暖通空调设计所取代，地源热泵在暖通空调设计中的应用应受到相关设计者的高度重视。

2.暖通设计的内容

随着科技的飞速发展，人们的生活生产节奏变得越来越快，建筑业贯穿我们生活生产的各个方面，成为广大人民群众最关注的问题之一，更好的室内环境成为大多数的追求的目标。科学技术的进步也带动了房屋室内设计由原来的传统设计模式向今天的暖通设计的演变，这种设计为人们生产生活提供了诸多便捷，它主要包括采暖、通风、空气调节这三个主要功能。暖通空调体系的设计不仅实现了室内温度的可控制，并可在很大程度上提高室内舒适度，更利于人们的生活与生产，而热源地泵是暖通设计的核心部分，注重热源地泵的设计才能使暖通设计更加完美。

3.地源热泵系统的特点

地源热泵是一种利用地下水、土壤、地表水等浅层地热能源，实现制冷或者供热的高效节能系统，在实际应用中，地源热泵通过将传统空调系统中的蒸发器或者冷凝器埋入地下的方法，利用相关的中间介质，形成相对封闭的环路，以大地为载体进行循环流动，最终实现与大地的热交换，达到制冷、供热或者调解空气的目的。与传统空调系统相比，由于地源热泵的热能主要来自大地，所以可以有效减少能源的消耗，实现节能减排的目标。地源热泵的主要特点可以概括为如下几点：

3.1 经济性：地源热泵系统虽然也需要使用空调，但相对传统空调系统而言，供热和制冷的运行费用可以有效减少 30%—45%，除此之外，地源热泵的能量主要来自大地，对电能的依赖小，能耗小，经济优势十分突出。

3.2 能效性：地源热泵系统虽然能耗小，但丝毫不影响其制冷和供热的效果。在实际运行过程中，利用大地储存热能的特性可以同时满足冬天和夏天两个季节的能量需求，地源热泵系统中的冷却系统冷凝温度比普通空调更低，制冷效果较传统的冷却塔式系统和风冷式系统更好，而在供热过程中，可以将温度维持在明显高于常规状态下的环境温度范围内，在寒冷的冬天为我们提供一个更加舒适的环境。

3.3 清洁性：在实际应用过程中，由于地源热泵系统所需的热量主要来自于大地中的热能，不存在燃料燃烧的过程，因而可以有效减少对周边环境的污染和影响，除此之外，地源热泵系统的配置更加简单，摆脱了传统空调冷却塔装置和外挂机设备等配置对周边自然环境产生大量污染的困扰。

3.4 安全性：地源热泵系统的管理和控制都是通过计算机进行的，在多工况运行状态下具有更高的可靠性，在一定技术支持下，甚至可以实现远程控制。地源热泵系统在运行时可以忽略许多环境因素的影响，与普通空调系统相比表现出更高的稳定性。具有这些优势，保证了人们在更安全的环境下使用地源热泵系统。

4.地源热泵系统的使用优势

地源热泵系统使用过程中最明显的优势表现为它的美观性上，由于热泵长期埋在地下，所以不会影响建筑物的外部美观，而且它不会占用地面空间，充分利用了土地资源。除此之外，设备遭到损坏的几率也在一定程度上有所降低，节约了设备维护和维修成本。因为它本身具有的清洁性、安全性等特点，地源热泵系统不仅充分利用了大地的热能，而且不会对人体和环境产生较大的危害，能够净化大气，具有节约资源和保护环境的优势。

5.地源热泵系统的使用劣势

地源热泵系统的核心设备就是热泵，各种热泵的驱动方式呈现出一定的差异，使用方法在一定程度上也表现出多样性，这就对技术人员的专业素质提出了更高的要求。不仅需要对技术人员进行定期的培训，而且需要技术人员时刻保持高度警惕，合理协调，对数据有一定的敏感度，做好充分的技术经济分析，保持一颗缜密的心。

土壤的性质直接影响着地源热泵系统的性能好坏，而且由于地下原本就存在着一些管道，所以地源热泵系统的运行也受到土地因素的制约，在安装过程中要因地制宜，既要保护地下原有管道不会被破坏导致重大的事故和经济损失，又要提前对土壤条件进行检测，以保证地源热泵的正常投入运行。

6 .地源热泵在暖通空调设计中的应用

经济发展的飞速发展，带动了人们生活水平的不断提高，越来越多的人对自身的生活和工作环境提出了更高的要求，室内设计中，暖通空调系统的应用和普及也日益广泛，地源热泵系统通过对室内温度和空气的调节，为人们提供更加舒适的室内空间，所以，做好暖通空调设计工作，普及地源热泵在暖通空调设计中的应用，应作为室内设计工作者关注的重点和关键。

6.1 大地耦合热泵：主要以地表浅层的土壤作为热源或者热汇，其优势主要表现在土壤温度波动相对较小，不需要额外设置相应的冷却塔和锅炉，系统对外部环境的污染小，且可通过土壤的蓄热和放热，实现更好的供热和制冷效果三个主要方面。主要分为水平型和垂直型两种，在实际应用中，可根据实际情况进行合理选择。

6.2 地下水热泵：主要利用地下深井水水温相对稳定的特点，实现热量的交换，具有占地面积小，效果显著，技术相对成熟，施工简单，维修费用少等优势，但同时也存在运输管道腐蚀严重，回灌不及时将导致生态环境遭到破坏等问题，尚未有合理解决方案，因此在当前技术条件下，通常只作为辅助手段，并不经常使用。

6.3 地表水热泵：与地下水热泵有相似之处，在运行中多采用塑料管道多重并联形成地下水热交换器在一定程度上可取代土壤热交换系统。在使用时应充分考虑环境差异性，气候等因素对管道和设备系统正常运行的制约，及时采取防潮和防冻措施，增加系统使用寿命。

结语

建筑行业贯穿我们生活工作等各个方面，从基本层面来讲，房屋,是一个人的家，是我们的栖身之所，是我们的避风港。从更深层面来看，我们的学习离不开教学楼，工作离不开写字楼等高楼大厦，甚至是学习工作之余的休闲也离不开商业楼，因此，追求越来越高品质的室内环境已成为绝大多数人的需求。为创造更加舒适的室内环境，同时响应国家可持续发展战略的号召，地源热泵在暖通空调设计中的应用应受到相关技术人员的重视，并得到广泛应用，尽管地源热泵系统在投入运行时存在某些方面的弊端，但相信通过技术人员的不断摸索和改造，地源热泵将不断发展，并逐渐呈现出更多的优势，帮助我国建筑行业的发展更上一层楼，满足更多人的需求。

[1]谢林丽. 刍议地源热泵在暖通空调设计中的应用[J].江西省华杰建筑设计院有限公司,2015.

[2]陈光. 暖通空调设计中地源热泵的应用[J]. 秦皇岛维拓建筑设计有限公司,2013.

[3]张琦． 地源热泵系统在暖通空调中的应用［J］.中华建设,2013,(4) ：146 －147．

TU7

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1007-6344（2015）08-0117-01

谢勇，男，1974年7月，湖北孝感人，湖北职业技术学院，装饰设计与艺术研究，艺术设计硕士，讲师，工程师。