地源熱泵空調(diào)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新

文/李聚友、高書娟、趙江龍 石家莊天源冷暖技術(shù)開發(fā)有限公司 河北石家莊 050000

隨著地源熱泵系統(tǒng)良好的環(huán)保效應(yīng)，已經(jīng)在我國實現(xiàn)大面積的推廣，但是也發(fā)現(xiàn)了很多問題，其解決必須依靠我們的從業(yè)人員通過不斷積累，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的行業(yè)技術(shù)，不斷完善地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與施工要求，使這一技術(shù)成為我國向可持續(xù)能源目標發(fā)展的強大推動力。

1、地源熱泵供暖空調(diào)技術(shù)的主要優(yōu)勢

1.1 充分的利用了可再生能源

與太陽能集熱器的作用類似，地層淺表也能夠?qū)⒋罅康奶柲苁占饋?，其總?shù)大約是人類每年利用的能量的2倍左右，并且太陽能是可以被無限循環(huán)使用的，資源以及地域等因素也不會對其產(chǎn)生過程造成影響，可見，其是一種真正的可再生清潔能源。同時，氣候也不會影響到地能的產(chǎn)生，其與深層的地?zé)嵯啾?，最大的?yōu)勢就是地址結(jié)構(gòu)和資源的限制不會對其產(chǎn)生影響，冬天使用這一供暖空調(diào)系統(tǒng)時，系統(tǒng)是可以自動的儲存冷能的，被儲存的冷能可以在夏季繼續(xù)使用，節(jié)約了資源，并且降低了成本。

1.2 維護費用低

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護費用低，在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調(diào)，節(jié)省了維護費用，使用戶的投資在5年左右即可收回。

1.3 高效節(jié)能

土壤淺層溫度比較穩(wěn)定，即使季節(jié)更換也不會發(fā)生太大變化，因此熱泵的動載荷波動不大，不會發(fā)生太大磨損，運行起來比較穩(wěn)定，如果沒有特殊情況熱泵的使用壽命至少可以達到20年，滿足高效節(jié)能要求的同時，可以達到理想的經(jīng)濟效益。對于冬季來說，土壤淺層以及地下水溫度在16～18℃之間，即使是容量較大的地表水，溫度也在6～14℃之間，比空氣溫度要高出很多，熱泵在運行過程中能效比系數(shù)明顯提升，壓縮比明顯降級，與一般空氣源熱泵相比，最多可以節(jié)約一半能耗。對于夏季來說，土壤表層與地下水溫度在18～20℃之間，即使是容量較大的地表水，溫度也在22～26℃之間，比空氣環(huán)境要低出很多，冷凝壓力明顯降低，與一般制冷空調(diào)相比，可以幫助用戶節(jié)約一半費用。

2、地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新

2.1 水源利用

在地源熱泵空調(diào)技術(shù)的實際運行過程中，水源的應(yīng)用是比較重要的一種方式，相應(yīng)的水源換熱系統(tǒng)也就需要引起足夠的重視，針對這種水源換熱系統(tǒng)進行創(chuàng)新研究，提升其運行效率，也就能夠較大程度上提升整個地源熱泵空調(diào)技術(shù)的運行效率。具體到水源換熱系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用中來看，其主要細分為地表水換熱系統(tǒng)以及地下水換熱系統(tǒng)兩個不同類型，這兩種系統(tǒng)類型的創(chuàng)新應(yīng)用均具備著研究實效性。在這種水源換熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中，需要首先針對當(dāng)?shù)氐乃礌顩r進行分析，無論是利用地下水還是地表水進行系統(tǒng)運行，都需要了解其相應(yīng)的特點以及使用的基本要求，并且針對其水溫進行準確檢測，了解其能夠發(fā)揮出的積極作用和效果，保障其能夠在地源熱泵空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用中充分發(fā)揮出“源”的作用和價值；此外，對于這種水源的高效利用來說，沿海地區(qū)對于海水的充分運用也是一種比較重要的方式和手段，當(dāng)然，對于海水的應(yīng)用還需要考慮其不良影響和威脅，采用等量回灌等方式進行處理，盡可能減少海水應(yīng)用帶來的不良影響。

2.2 土壤源換熱系統(tǒng)應(yīng)用

采用巖土體作為換熱系統(tǒng)源的地源熱泵空調(diào)技術(shù)在應(yīng)用中同樣需要進行深入的創(chuàng)新研究，不斷提升其應(yīng)用實效性，這種土壤源換熱系統(tǒng)在具體的設(shè)計應(yīng)用過程中具備著較為理想的普適性，能夠在很多區(qū)域得到較好的應(yīng)用，其主要的作用設(shè)備就是相應(yīng)的地埋管換熱器，由此可見，這種地埋管換熱器也就應(yīng)該作為土壤源換熱系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新的重要目標。針對地埋管換熱器的具體鋪設(shè)方式以及鋪設(shè)位置進行重點探究，提升其鋪設(shè)的可靠性和合理性是比較關(guān)鍵的一個方面，在鋪設(shè)分析過程中，必須要充分考慮當(dāng)?shù)氐膸r土體條件，全面勘察了解相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點，及其在地埋管換熱器鋪設(shè)中可能存在的一些影響和限制因素，確保地埋管換熱器的埋設(shè)能夠發(fā)揮出最強的換熱效果，提升換熱效率。一般來說，為了提升這種土壤源換熱系統(tǒng)的應(yīng)用效率和價值，還可以輔助性的添加一些額外的熱源裝置，進而促使其成為一種復(fù)合型的換熱系統(tǒng)，不斷提升其應(yīng)用的實效性，促使其空調(diào)應(yīng)用價值的最大化。

2.3 末端系統(tǒng)優(yōu)化

對于地源熱泵空調(diào)技術(shù)的具體應(yīng)用過程來說，末端系統(tǒng)同樣也是極為重要的一個方面，這種末端系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計也就成為了創(chuàng)新研究的一個要點所在?；谶@種末端系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計工作來說，其不僅僅能夠充分提升地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢價值，還能夠最大程度上保障其應(yīng)用范圍得到擴展。在以往的末端系統(tǒng)應(yīng)用中，比較常見的就是風(fēng)機盤管加窗式通風(fēng)槽，雖然這種應(yīng)用方式具備著一定的優(yōu)勢，能夠促使該系統(tǒng)較為簡易可行，但是在應(yīng)用效率以及舒適度的提升上卻存在著較大的局限性；基于此，針對末端系統(tǒng)進行優(yōu)化也就顯得極為必要，其創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計主要就是采用風(fēng)機盤管供冷以及地板輻射供暖的方式進行處理，這種應(yīng)用方式明顯改善了以往末端系統(tǒng)應(yīng)用的缺陷，提升了地源熱泵空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用價值。

結(jié)語：

總而言之，地源熱泵作為科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代社會不斷發(fā)展的產(chǎn)物，無論是從該項技術(shù)自身特點還是社會未來發(fā)展的角度來看，該項技術(shù)都會隨著時間的推移而逐漸的取代空調(diào)等相關(guān)技術(shù)設(shè)備，成為21世紀的一項高效、節(jié)能、環(huán)保的新型制冷、供熱技術(shù)。