议地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

费文龙

长春高新建设开发有限公司

议地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

费文龙

长春高新建设开发有限公司

本文分析了地源热泵技术在暖通空调节能中的应用，对地源热泵技术的发展概略进行了分析，并对地源热泵-辅佐冷却塔暖通空调体系的规划建造方案进行了评论，以为地源热泵技术应用于暖通空调体系，能够大幅度减少暖通空调体系能耗，全面提高暖通空调体系的节能功能。

地源热泵技术；暖通空调；空调节能；空调系统

1 地源热泵技术及其原理

地源热泵技术是以地热作为热泵设备的热源或热汇，继而对建筑进行制冷或者采暖的技术。伴随着不断地开发，这一技术正在逐步的走向成熟，在实际的使用过程中，只需对空调通入少量的电源，就可以完成高温热源向低温热源进行能量转移的作用，从而起到制冷或者供暖的作用。由于在不同的时节对供暖制冷的要求不同，因此会采取不同的技术来对其进行处理。在冬天，地热资源相比较于环境来说作为高温热源，要将热量提取出来进行室内供暖或者热水供给，相对立夏日而言，地热资源又成为低温热源，经过相应的技术把室内的热量传递到地下，然后完成降温的作用。因此，地源热泵技术可以有效地满意生活中的供暖制冷，而且对降低能耗和维护环境有着极好的作用。

2 地源热泵特点

2.1 地源热泵的长处

根据驱动方法，通常将热泵分为热电式、吸收式、蒸汽喷射式以及机械紧缩式。对于蒸汽喷射式、吸收式以及机械紧缩式这三种对技术人员的专业水平要求较高，技术人员对数据的处理不能粗心，要有准确性以及细致的态度，因此要对技术人员进行许多专业技术以及人员素质方面的练习。对于热电式热泵，通过技术人员和研发人员的不断钻研，规划出的新式的热门热泵，其排出的气体对周围的环境不会构成污染，然后起到了维护环境，降低噪音等方面作用。

2.2 地源热泵缺点

目前，由于经济的迅速开展，我国许多的绿色植被受到砍伐和损坏，废旧的污水不加处理恣意排放的情况时有发生，这使得我国的植被覆盖率不断降低，土壤出现松动，严重的当地还出现山体滑坡和泥石流等灾害，这对土壤的特性发生了很大的影响。

地源热泵技术对土壤的作用要求较高。技术人员在挑选施工区域时，要对当地的土质条件、气候条件以及土壤的热性和湿性了如指掌，在与地源热泵联络后，其热源是不是契合需求。另一方面，在不同的冷热负荷作用下，对地下换热器以及热泵系统的协作还没有进行深化的剖析，地热空调技术重要以地热能换热器为主，侧重热泵系统、换热鼓励与换热器的匹配。不同于线源传热模型，更加重视传质与传热模型，能实在仿照换热器的换热状况。此外，施工过程中热泵技术还要与其它的技术相协作，地源热泵作为钻井和暖通空调技术的联络技术，对技术人员的要求也就相应的提高，要求技术人员有必要对两种技术熟练使用。

3 地源热泵技术的分类及使用

3.1 大地耦合式热泵

3.1.1 大地耦合热泵的长处

(1)大地耦合热泵技术的使用是以土壤作为热源或热汇的基础，所以说这在很大程度上就代替了传统空调的锅炉和冷却塔，这么燃烧所带来的废气就会大大减少，在对于空气和环境的保护有很大的作用。

(2)与地表水和空气相比较而言，土层达到一定的深度以后，土壤温度的改动就比较小，因此，这比以空气作为热泵设备的热汇或热源要更加较稳，而且还可以保证系统高效的运转。

(3)由于土壤自身有比较好的蓄热蓄冷作用，大地耦合式热泵可以和太阳能集热设备进行有机联络，这么经过土壤的蓄、放热再加上太阳能的集热作用可以供给非常好的供热、制冷效果。

3.1.2 存在的缺点

(1)由于土壤的导热性不强，因此所需的传热面积较大，占地面积较大。尤其在土壤单调以后，其导热性能更是有明显的下降，在夏天就会构成排热困难，难以施工。

(2)大地耦合式热泵技术需求在地下埋设管道，这就增加了很大的成本，而且发生故障以后修理不方便。另一方面，土壤中富含许多的酸碱性物质，其湿度，热度、地下水等会对管道发生很大的腐蚀作用，影响使用的寿命。

3.2 地下水热泵

3.2.1 地下水热泵的突出特点

(1)对于大地耦合热泵来说，其所需求的地式热交换器单位容量的造价基本上是个定数，因此只需一个流量相对较高的井就可以满意需求了。比较而言，水井系统的单位容量报价比较便宜，而且施工成本也比较低。

(2)水井系统规划紧凑、占地上积小，但照常可以抽取许多地下水。

(3)和传统的空气－水中央HVAC系统比较来看，地下水热泵的循环较稳，基本不需求维护，而且地下水回灌到地下之后，不会出现地上的下沉情况。

3.2.2 地下水热泵存在的技术缺点

(1)当使用富含蓄水存的水作为空调冷热源的时候，水温会受到限制。

(2)假定井深过大，但是地下水热泵系统的规划却无法满意实际的需求，对泵所耗费的费用就会上涨，无法提高经济效益。

(3)回灌井的选址要将水文地质条件作为一项重要方面，假定地下深井的水质差回灌后则会影响回灌区域全体的水质情况，对水质情况发生损坏。

3.3 地表水热泵

和地下热水泵相比较而言，地表热水泵重要是将地表的水源(湖泊、河流、小溪以及池塘等)作为热汇或者是热源来对建筑实行供暖制冷的热泵技术。比较于地下水，地表水的温度不确定性比较大，因此，在不同的时节还需求一些辅佐的能源作为弥补。

3.3.1 在地表水中直接设备蒸发器

在地表水中直接设备蒸发器，通常是直接用板式热交换器作为蒸发器。这种方法操作比较简略而且成本也比较低，但是也存在一定的缺点，当地表水位发生改动后蒸发器板比较难固定，其次是要常常对其表面进行清洗，维护花费高。

3.3.2 经过盐水循环进行水热能的间接引证

此系统同样是在地表水中设备板式热交换器，但不同的是，蒸发器中无需增加制冷剂，而是盐水溶液。但要保证盐水溶液能够在-10℃温度条件下稳定活动。一起全部规划应保证地表水有满意的热势，载热剂系统有相应的容量。

结束语

地源热泵技术是一种低位可再生能源技术，比较于电力，使用地源热泵作为建筑暖通空调能量来源，有着清洁、节能的优势，是一种绿色的暖通空调规划，在保护环境和节能减排方面都可以表现重要作用。

[1]章俞昌，潘金文.地源热泵技术的特点及其在空调工程中的应用[J].工程建设与设计，2014，(8).

[2]魏燕鑫，左风云.浅论地源热泵技术在暖通空调节能中的应用[J].中华民居，2014，(4).

[3]樊学，梁志鸿，朱超.地源热泵技术在空调节能改造项目中的应用[J].绿色建筑，2015，(3).