地源热泵技术在暖通空调节能中的应用分析

曹原 卢希希

摘 要 随着科学设计的发展，我国的地源热泵技术有了很大进展，并在暖通空调中得到了广泛的应用。因地源热泵技术具有节能高效、环保清洁的优势，被广泛应用于建筑暖通工程中，通过较少高位能源能实现低温位能向高温位能转移，一方面能起到冬暖夏凉的基本功能，另一方面利用效率较高，且对环境破坏性较小，是目前暖通空调应用中既能实现经济效益、又能实现社会效益和生态环保效益的技术之一。文章在分析地源热泵技术含义、基本原理和特点的基础上，对该技术在暖通空调节能中的应用进行阐释说明。

关键词 地缘热泵技术;暖通空调节能;应用

引言

如今人们的生活水准持续提高，在建筑环境方面的要求也愈发的高涨。暖通空调作为高层建筑不可或缺的机电设备，在改善人们的居住环境时，也造成了很大的能源浪费，我们便致力于将其他清洁能源用于替换电力持续暖通系统的运作。地源热泵技术便是如此一种新的暖通空调技术，在节省能源、降低环境污染、掌控碳排放上有着十分广阔的应用空间。

1地源热泵系统概述

地源热泵系统是从岩土体、地下水及地表水等低热源材料中获取能量，并通过水源热泵机组、地热能交换系统及建筑内部系统的转化为暖通空调系统所需能源的一种方式。由于能源交换方式的不同，地源热泵系统的形式也不尽相同，最常见的有地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统这三种[1]。

2地源热泵技术在暖通空调中应用的特点

（1）可再生。首先，地源能是地热资源，是存储在土壤、地下水、河流中的低温位热能。由于地球表层是效率较高且范围极大的太阳能集热器，所以有很大部分的太阳能被地表吸收，这些资源是人类取之不尽用之不竭的，而且因为太阳能应用不用受到地域和资源的限制，所以地热能也属于可再生的资源。

（2）能效性。地源热泵在实际工作过程中，不需要損耗巨大的能量来维持自身的工作，在制冷以及供热等相关工作成效方面，发挥出了不错的工作效果。在借助地源热泵开展相关工作时，能够充分借助大地自身所具备的储存热能的能力，能够达到相关的能量需求。制冷效果较传统的冷却塔式系统以及风冷式系统效果往往较为占优，但在实际进行供热工作时，往往需要将温度进行一定程度的提升，确保其能够始终维持在一般情况下的环境温度数值之上，保障居民在冬季生活的热量需求。

（3）经济性。在分析地源热泵系统的经济性时，主要是从冷却角度和供热角度分析。从冷却角度来看，地源热泵系统产生的冷却温度要明显低于传统暖通空调冷却系统。相关的数据资料研究表明，在暖通空调中应用地源热泵系统，其制冷以及供热费用能够降低1/3左右。从供热角度看，地源热泵系统在运行中主要是依靠电能供应实现供热的，能源消耗相对较低，经济成本较少，具有一定的经济优势。

（4）安全性。地源热泵系统无论是在实际控制上，还是在相关的管理上，都与计算机技术紧密相连。伴随着计算机技术的不断进步与发展，该项技术在实际使用过程中，发挥出了愈来愈优越的工作效果，具有较高的工作稳定性，并且能够从根本上确保整个地源热泵系统自身的安全性[2]。

3地源热泵技术在暖通空调节能中的具体应用

（1）系统勘察、确定地源热泵中央空调系统。在设计阶段，应关注地源热泵中央空调系统的合理选择，但是前提条件是先要有充足完整的建筑物功能、周边环境与水文地质等信息，因此在决定选择何种地源热泵系统前，必须对工程施工现场进行系统详细的勘察了解，准确掌握现场各种信息。要仔细审阅各种和建筑物设计有关的文件资料，了解工程施工制度、内容和法律法规等，以保证后期施工得当。

（2）重视地源热泵技术的科学使用，有针对性地进行暖通空调节能处理工作。在了解暖通空调节能需求及地源热泵技术功能特性的基础上，为了使这类技术在实践中的运用水平可逐渐提升，则需要技术人员在暖通空调节能状况改善中重视地源热泵技术的科学使用，且需要将针对性强的暖通空调节能处理工作落实到位，进而提升地源热泵技术的运用水平，更好地应对低碳经济时代背景下的形势变化。

（3）结合实际情况合理选择设备机组。科学技术的不断完善，使机组类型也呈现多样化的发展趋势，不过由于市场监管不严谨，很多不合格机组流入市场，这为地源热泵的应用及功效发挥带来了影响。基于此，设计人员在工作开展中，需结合暖通空调系统的要求，对地源热泵所需机组实行科学合理的选用，通过对比分析方式，审核供应商，以保证机组性能及质量符合系统运行要求。同时在机组选择上，还应注意其能效比和性能系数，以期全面发挥出地源热泵技术的作用。

（4）正确选择与地源热泵类型相适应的机组。近些年，越来越多的机组开始逐步走进市场当中，但相关的管控工作却没有及时跟进，很难对其形成较为有效的管理。在此过程中，地源热泵对机组的能效比和性能系数等方面提出了较为严格的要求，与此同时，不同生产者所生产制造出的机组，无论是在能效比方面还是在性能方面，都存在着一定程度的差别，所以，这就要求相关工作人员在前期设计工作时，一定要严格遵照相关的使用要求，选取最为科学的工作数值。

（5）高层建筑暖通空调设计时综合考虑各条件。在高层建筑中进行暖通空调系统设计时，对于地源热泵技术的应用，还应该综合考虑建筑内部空调系统的控制类型。地源侧是垂直埋管时应考虑埋管耐压，并对垂直深度进行控制，同时控制建筑的高度，避免影响系统静压，导致其超出系统管线额定压力。对于高度较高的建筑，一般在地源侧采用板式换热器进行高低压分区，或不进行分区而在地层设置水地源热泵机组，系统末端设备向高层区域进行集中式供热或制冷。

4结束语

综上所述，社会经济的飞速发展，使得能源短缺问题也会逐渐成为急需解决的问题。而作为一个全新的空调系统，地源热泵技术具有节能环保、高效长久的优点，渐渐获得广泛的应用。同时技术性与时效性上都有很大的提升，是目前主要使用的环保技术。基于此，需要有关人员深入分析，提高创新力度，给人们的使用提供更加优质的服务。

参考文献

[1] 杨建强.地源热泵地埋管换热系统施工技术探究[J].居业，2018（12）：

145，147.

[2] 刘昭亮.建筑工程中暖通空调节能技术的运用研究[J].居舍，2018

（33）：38.