地埋管地源热泵和空气源热泵的节能性对比探讨

张智勇（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710077）

引言：

空调已经成为普遍使用的家用电器。但是空调的能源消耗量非常大，没有达到节能环保的要求，降低空调的能源使用量成为需要重点关注的问题。热泵使空调的冷热源广泛适应，特别是在城市中，多数的建筑物安装有空气源热泵[1]。国家倡导绿色发展，空气源热泵的能源消耗流量大，人们开始关注地埋管地源热泵。对空气源热泵的节能性与地埋管地源热泵的节能性进行对比是非常必要的。

一、热泵在空调系统中的应用

（一）空调系统运行中热泵发挥着重要的作用

空调系统运行中热泵是冷热源，其所发挥的作用是不可替代的。热泵的应用范围是非常广泛的，除了用于空调系统之外，还可以用于工业生产中，也可以发挥烘干作用。在空调系统中使用热泵是非常有利的。在空调系统中，热泵可以对热源进行调节，为室内环境提供高质量的热源。

近年来，热泵呈现出快速发展的态势，作为空调系统的冷热源，不仅可以制冷，还可以供热，充分满足了空调的冷热交换需求。所以，热泵已经受到了高度重视[2]。

（二）空调热泵的种类

对空调热泵进行分类中，不同的分类方法，热泵的类型有所不同。在空调系统中，冷热源热泵如果按照循环原理进行分类，根据热泵吸热和放热的介质以及热泵的吸热源对热泵划分，空调热泵的种类可以分为三种，主要包括空气源热泵、地埋管地源热泵、水源热泵。其中，被广泛关注的是空气源热泵和地埋管地源热泵。从节能的角度而言，这两种热泵都存在优势，也都有缺点。具体如下。

1.空气源热泵。这种热泵是空调系统中较为常用的，空调运行中，空气源热泵就可以发挥出明显的优势。

空气源热泵的运行非常安全，不需要燃气，在运行的过程中也不会有废气产，更不会有露点出现导致危险状况。

空气源热泵的运行中，可以提高室内的舒适度。在使用热水的过程中，热度可以保持恒定，不会出现冷热不均的问题。热水的供给可以24 小时持续进行，不会有间断性。

空气源热泵的运行更加具有环保性。热水器如果安装空气源热泵，可以在需要的情况下释放出冷风，使得室内的温度降低[3]。

空气源热泵主要为三种：第一种是冷暖空调机和一拖多空调；第二种是VRV(Variable Refrigerant Volume)空调系统和空调多联机；第三种是风冷式冷热水热泵。

地埋管地源热泵。这种热泵的热源来自大地，为建筑物提供调节室内空间的技术，主要包括两种：其一为地源热泵；其二为大地藕合式热泵。

地埋管地源热泵的运行原理是，天气炎热的时候，热泵可以将室内的热量吸收，在地源中将热量释放出去，由此可以起到制冷的效果。当天气寒冷的时候，地源中的热量被热泵吸收，传输被建筑物，可以提升室内的温度[4]。

地埋管地源热泵的使用中，可以发挥如下的优点。

其一，地埋管地源热泵是将可再生能源充分利用，达到了能源循环使用的效果。

其二，地埋管地源热泵的使用中可以降低能源消耗，提高热泵的经济性，降低热泵使用成本。

其三，地埋管地源热泵的使用中具有非常好的环境保护效果。

其四，地埋管地源热泵的使用范围非常广泛，且可以一机多用，具有很好的兼容性。

其五，地埋管地源热泵的技术维护比较简单而且方便，所以维护费要相对较低一些。

地埋管地源热泵主要为三种：第一种是竖直埋管式的地源热泵；第二种是水平埋管式的地源热泵；第三种是前两种热泵技术相结合构成的地源热泵[5]。

二、比较空气源热泵的节能型和地埋管地源热泵的节能性

空气源热泵和地埋管地源热泵都有其各自的优势，但在具体的应用中还要根据实际需要选择合适的热泵，以获得良好的能源节约效果。

中国走绿色发展道路，在热泵的选择和使用中，首先要考虑的问题就是热泵的能源节约效果。从当前某地区的热泵使用情况来看，当地的夏天气候炎热，空调设计温度为35.0 摄氏度，最高温度是39.2 摄氏度。冬季气候寒冷，空调设计温度为69.2 摄氏度，最低温度是零下12.5 摄氏度。

该地区早期使用的热泵，夏天热泵的冷凝温度与冷凝空气在进口处的温度会存在很大的差距，现在的热泵则不然，差值大大缩小了。关注这种差距，进口的热泵和国产的热泵还有所不同，通常国产热泵的这种差距会更小一些。

由于当地的夏天使用地埋管地热源热泵比较好，但是从节能的角度而言，冬季使用地埋管地热源热泵具有更好的节能效果。所以，与空气源热泵相比较，地埋管地源热泵的能源节约效果会更好一些。当夏天气候温度为27 摄氏度的时候，如果使用空气源热泵，在热泵处于运行状态的时候，所消耗的能源等同于地源热泵30 摄氏度的水温度消耗的能浪。如果热泵是在5 摄氏度的环境下运行，所消耗的能源相当于地源热泵在0 摄氏度的时候所消耗的能量。这种比较看起来似乎不存在明显的差别，但是如果将所有的热泵用户累加，按照全面的能源消耗量计算，差距就非常明显了[6]。

当今经济发展的速度加快，对于热泵的性能也有了更高的要求，具有良好的能源节约效果的热泵是非常受欢迎的。通过比较可以明确，与空气源热泵的节能效果相比较，地埋管地源热泵的节能效果会更好一些。当然了，要将地埋管地源热泵的效能充分发挥出来，还要结合实际的使用情况对技术不断创新，使地埋管地源热泵能够更好地适应环境，发挥其价值。

结束语：

综上所述，当前，世界上的许多国家已经普遍使用了地埋管地源热泵，而且这种空调技术非常成熟。中国已经认识到地埋管地源热泵的优势，在应用上尚处于初级阶段。地埋管地源热泵技术与空气源热泵技术相比较，具有更好的节能性，符合了国家绿色低碳发展需求。随着人们生活水平的提高，空调供热成为主要的生活需求，对地埋管地源热泵技术充分利用，发挥其价值，不仅可以室内温度调节作用，而且还具有非常好的节能效果。