地源热泵在暖通空调设计中的应用

吕晓腾

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津 300222）

地源热泵在暖通空调设计中的应用

吕晓腾

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津 300222）

随着全球气候变暖不断加剧，空气质量指数每天波动甚大，空气中的有害物质也在不断增加，这对于人们的日常出行以及工作生活都带来了不小的影响。因此，暖通空调的需求量也在逐渐增加。文章首先介绍暖通空调设计的背景，随即分析暖通空调设计中地源热泵的应用情况，最后强调使用地源热泵的重要性，希望可以为广大设计者提供一定的帮助。

暖通空调；设计；地源热泵；运用

空调使用范围十分广泛，在大型的楼宇建筑中都离不开空调。为了使控制更加方便，多数楼宇建筑设计者都会采用中央空调的设计方案。通过中央空调的设计，可以实现便捷的控制，在总控制室内就可以实现全楼层的管理。这一过程不仅很方便还能在一定程度上提高工作效率，因此受到很多设计者的青睐。在实际应用中也是备受关注，也有着很好的表现。

1 暖通空调设计背景

在还没有空调的问世的时候，人们只能靠天而生，随着天气的变化决定自己日常的工作生活。这样的情况下，人们生活是很受限制的，没有自由的时间，更不能随心所欲，不能依据自己的意愿进行日常劳作。加上气候变化的原因，还要饱受天灾给人们带来的危害。这在一定程度上严重制约着人类社会的进步。自从有了空调，空调的设计技术也在不断更新。

2 暖通空调设计指标

2.1 净化功能

暖通空调设计中最重要的技术指标是对净化功能的设计。一般采用在净化空调系统中可以过滤空气的空气过滤器。空气过滤器对吸收进来的空气处理后，保证空气的清洁程度。过滤网可以将空气中大分子颗粒进行过滤，也能过滤有害物质，保证空气的清洁程度。净化空气不仅可以很好的满足人们正常的生活，而且也可以运用在对空气清洁程度要求较高的工作厂区。

2.2 温度控制

暖通空调设计中另一个重要的技术指标是温度的控制。一般在大型工作厂区对于暖通空调的温度控制要求也是十分高的。尤其是一些对于精度有要求的加工过程中，必须保证加工车间内的温度，否则将会严重影响加工工件的合格率。所以多采用自控系统控制温度。主要是以回风段的稳定情况和操作人员预先在自动控制系统中设定的固定值为主要参数对象，随即结合相关的计算法得出结论，在满足设计要求的情况下最终实现通过温度传感器对温度进行控制。

3 暖通空调设计中地热泵源的运用

地热泵源技术是近几年比较新兴的技术之一。随着对地热泵源技术了解的增多，加上科学家采用该技术进行多次重复试验，已经基本掌握了地热泵源技术的主要要领。于是，就可以将其运用到暖通空调的设计过程中，通过地热泵源技术的引入，可以充分保证暖通空调设计外形更加美观，设计的性能也在原有程度上得到了很大的提高。

3.1 地理管道和热泵机组结合

在实际运用过程中采用地理管道和热泵机组相结合的方式是比较常见，也是运用起来比较简单的组合方式。设计过程中依据地理埋管路位置的不同采用不同长度的管路，对于水平埋管单位长度的热量和冷却负荷的不同，可以确定钻孔开槽的间距。对于竖直埋管单位长度的换热量和最大取热负荷计算开槽的占地面积。完成上述实际操作后就可以依据计算结果选择热泵机房中热泵机组的规格型号，使用台数、配套水泵、分集水器、定压装置、水处理装置等，确定前期准备工作后就可以进行热泵机房实际图纸的设计工作。同时选择合适的机房面积，设计机房内电源开关的安装位置。最后，进行安装图纸和实际布线图纸的设计工作，以满足实际工作需要。

3.2 地理管道和热回收机组结合

对于工程实际工作中排热量系数大于一个单位的工程项目中，就可以采用地理管道和热回收机组结合的方式进行设计，由于我国北方气候比较分明，冬季温度十分寒冷对于热量的需求比较多，而到了夏天地表温度又十分炎热。因此，在暖通空调的设计中就可以利用气候变化的这个鲜明的优势进行设计，同时还可以满足人们冬天对于热水的需求量的要求。夏季到来的时候，可以采用热回收式热泵机组通过地埋管向岩土排出一部分热量，热水被回收机组加热后进入实际生活渠道，提供人民日常需求。到了冬天的时候，可以向岩土体取热，进而达到热量的平衡机制，岩土体可以将夏季回收的热量全部用来制冷也可以只用热量的百分之二十，这个过程完全可以由操作人员自由控制。

3.3 地理管与热泵机和冷却塔结合

夏季对室温要求较高，同时冬季对室温要求也很高的场景，可以采用不将夏季收集的热量源排出到岩土体中，而是将热量直接输送到冷却塔。通过冷却塔可以将热量进行冷却，之后可以直接使用，就可以避免在经过一个冬季才能投入使用的进而产生了热量流失的弊端。而且可以充分地保证排热量系数保持在一个单位左右不受影响。北方到了秋季后风力就相对充足，通过储存的风力也可以保证冷却塔的动力源得到保证，风力可以将风能转换为机械能，根据能量守恒的原则，就可以积极的做功，保证动能得到源源不断的供给过程。可见这一过程是十分有利的。因此，该种机制的组合在现阶段暖通空调设计中受到了更加广泛的应用，而且，已经有很多较大型的空调厂商都是采用地理管与热泵机和冷却塔结合的设计组合形式。下一步的发展方向将是不断的开拓市场，满足人们日益增加的需求量。

4 暖通空调设计的重要性

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没有再次利用的机会，就像人的生命一样，每个人也就只有这一次生命，一旦失去将无法挽回。因此，每个人都应该像珍惜自己的生命一样珍惜地球上的能源。对于现在已经发现并且利用的能源也要积极保护并且做到合理利用不浪费，争取在有限的范围内发挥其最大的作用。并将其实际效用发挥到极致。

4.1 节约能源促发展

人们室内环境的舒适度以及洁净度等重要生活指标都是通过暖通空调系统通过调节空气中的湿度、温度等指标系数来完成的。但是居室中的环境不可能一成不变，人们的皮肤也具有自己主动调节的极致进行相关温度转换调节，这就可以适应短期的温度变化。可是。地球上任何能源都是有限的，很有必要采取有限度的对能源进行利用的模式。人类得以发展自然离不开各类物质生活的保证，如果没有物质生活作为基础保证，人们的上层精神建筑自然得不到很好的发展。因此，为了日后的发展也要充分的节约能源，保护能源。

4.2 保护环境谋生存

近年来，随着可再生能源消耗量的不断增加，能源的单次使用效率也受到十分广泛的关注，因此，很有必要采取行之有效的解决途径降低能源的消耗。暖通空调设计作为建筑工程的重要组成部分，如果在设计中能够加入环保的因素，那将收到十分良好的效益。因此，适时地引进地源热泵技术，就是非常好的选择。因为地源热泵技术不仅能够使得能源充分发挥其作用而且还可以将污染物质降到最低，这也是十分绿色的选择。

4.3 合理利用创新高

任何建设项目工程都是比较庞大的体系，不是一己之力就可以完成，为了保证工程质量，对于能源的利用就要强调其使用的合理性。根据前一阶段的调查取证研究发现，送风空调能源消耗量是地源热泵空调使用能源量的两倍。可见从能源节约的角度来讲，减少不可再生能源的浪费与消耗。任何事情的使用都要有个度，过分的开采和使用都将导致不可逆转的后果。创新精神是我们现在强调的最宝贵的精神之一，如果只是按部就班，就不可能有任何创新，更别说是未来的发展。所以，我们鼓励现在的年轻人要积极创新，鼓励年轻人自由发展。用自己丰富的大脑创造出更加美好与幸福的未来。对于暖通空调的设计也是如此，如果不创新就不知道地源热泵技术可以达到如此好的效果，所以，积极创新才是发展的王道。

5 结束语

空调的诞生为人们的生产生活带来了很大的便利，在大型活动场所，因为有了暖通空调，可以使人们的娱乐活动更加丰富多彩，进而提高人们生活的乐趣，增加人们生活的积极性，为人们的业余生活提高情调。同时，对于在工厂以及办公室工作的人员也是极大的福音，可以保证日常作业不受严寒酷暑的影响，能够在一个相对舒适的环境中工作也可以在一定程度上提高人们的幸福感，进而提高工作效率，也可以促进时代不断向前进。

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TU96+2

A

2096-2789（2016）11-0185-02