地源热泵技术在空调节能改造项目中的应用

2019-11-28张吉

商品与质量 2019年45期

张吉

柯利达信息技术有限公司江苏南通 226000

地源热泵技术在空调节能改造中的应用具有科学性，提高了资源利用率，在空调改造中具有突出特点。

1 地源热泵工作原理和特点

根据自然原理，热量都是从高温向低温传送，这就和水往低处流是同样的道理，但是通过科技的发展和应用，可以使用热泵将热能从低处转向高处，因此热泵是一种提升热能的装置。在热泵工作的过程中，是对热泵进行能量的消耗从而将介质中的能量进行的发掘和应用，提高温位并利用，在空调节能改造的过程中使用热泵可以有效提高空调的效率。地源热泵减少了对不可再生能源的应用，具有节能环保的特点，在使用过程中不会出现较大的波动，因此保持空调的使用质量，减少故障的产生，提高舒适度。地源热泵在空调节能改造中的应用使用较高的科技，具有科学性和合理性[1]。

2 地源热泵技术研究

2.1 地埋管地源热泵技术

（1）地埋管地源热泵是在土壤中或者是岩体内对热能进行交换，土壤换热器是地源热泵技术的重要途径，对检测土壤的热物性进行分析。下埋管换热器是将土壤中的热量进行交换，分为垂直埋管和水平埋管。两种不同的埋管形式根据实际情况的不同进行选择，水平地埋管换热器的应用是根据外界环境的影响，如果外界环境温度以及湿度对于岩土中的温度影响较小，或者热物性受到埋设深度的影响较小，就可以进行水平地埋。如果外界环境对于浅层岩体的温度具有较大影响，就需要使用垂直地埋管换热器，垂直地埋管和换热器的应用主要是在一些大型工程中，因为其换热水平较高，并且占地面积较小，因此受到欢迎。

（2）土壤传热器，地埋管热泵系统在应用过程中受到水源以及回填材料的影响，地埋管热泵性能要想得到提升必须要对影响因素进行分析，并且要完善传热模型。对管件合理选取的过程中需要根据当地的实际气候情况，对温度以及湿度等进行研究，然后确定管件的尺寸和大小，找到适合的类型。目前在地埋管换热器方面的研究和应用还不够成熟，我国在这方面的研究处于初级阶段，理论体系不健全并且在模型方面的研究也比较滞后，因此在一些大型工程中对于地埋管换热器的设计都是通过纯导热工况和岩石导热系数来计算和确定的。

（3）检测土壤热物性参数，土壤热物性检测的方法主要有三种类型，一是对相关资料进行查找和咨询，在工程开展之前需要对地面进行钻井，钻井会获取地理信息和相关资料，因此根据土壤以及地质资料可以对土壤热物性进行检测。二是对土壤进行取样，取样要做到具有代表性，取样结果具有参考性，将样品带入到实验室中进行检测，可以对土壤的性能有所了解。三是检测人员到现场进行检测，检测人员走出实验室在实地进行勘察和检测可以对当地的土壤热物性具有更加全面的了解。这三种方法都是获取数据信息的重要方法，但是综合多种因素分析专业人员到实地检测的方法更具有合理性和准确性，可以提高检测的真实性。4、施工工艺，地埋管热泵系统施工包括钻井、回填材料、洗井和回填工艺组成，在施工过程中按照施工流程进行合理施工可以有效提高施工工艺水平，确保高效运行。

2.2 地表水热泵系统换热技术

地表水热泵通过将低位热能向高位热能进行转换，利用热泵运行原理，地表水热泵是根据热泵的运行原理开展技术的，通过少量的电能将低位热能向高位热能的转化，地表水源的范围比较广泛，包括湖泊、河流、水库水等等，地表水根据来源的不同分为淡水源热泵、再生水源热泵、海水源热泵系统。地表水体温度不是固定不变的，水体温度的研究需要根据变化规律进行研究。我国对于特定水体换热能力的研究方面缺乏理论知识的支持和引导，并且对于水体换热能力的计算不具有科学性，通常以静态分析为基础[2]。

2.3 地下水地源热泵系统技术

地下水源热泵系统是通过对地下水的应用将低位热泵转化为高位热泵，为设备提供制冷以及制热技术。这种系统需要丰富的地下水资源作为支撑，因此要选择在地下水充足的区域应用相应技术，并且接受严格的监督。在实际的应用过程中，地下水水质处理和回灌技术是研究的主要方向。如果地下水水质影响热泵系统的应用，需要改善地下水水质，对水质进行处理，将水源和热泵设备进行隔离。对于水质没有科学有效的处理，就会导致热泵系统在使用中出现故障，严重影响系统的使用质量和效率。地下水回灌需要对实际情况进行分析合理选择回灌方法，回灌技术需要考虑对于地面沉降造成的影响，回灌水是否会影响地下水的水质、对于地下水水位的影响，通过对地下水的影响进行评估，才可以继续后续处理。