探析暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用

劉曉飛

摘要：相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，相較于傳統(tǒng)建筑物供暖制熱系統(tǒng)，地源熱泵暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用在優(yōu)化節(jié)能50%～60%的同時，也節(jié)約了40%～70%的成本費(fèi)用開支?；诖?，本文闡述了地源熱泵的主要形式，對暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用及其注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：地源熱泵;形式;暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè);應(yīng)用;注意事項(xiàng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)在夏季高溫狀況影響下，地源熱泵機(jī)組能夠?qū)⒔ㄖ锼盏降臒崮苻D(zhuǎn)移到地下存儲，達(dá)到對建筑物降溫的目的。在暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中合理應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)，就是通過把空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器，以及蒸發(fā)器埋在地下，這樣熱量就可以通過土壤、水介質(zhì)等進(jìn)行熱冷的交換，尤其是在炎熱的夏季，運(yùn)用地源熱泵系統(tǒng)就能把這些熱量貯存到一起，如果是在寒冷的冬季，該地源熱泵系統(tǒng)能夠把冷能量貯存到一起，供建筑物夏季制冷使用。

1、目前地源熱泵的主要形式分

地源熱泵通常分為地埋管形式、地下水源熱泵和地表水源熱泵等形式，主要表現(xiàn)為：（1）地表水式地源熱泵。地源熱泵機(jī)組通過布置在水底的閉合換熱系統(tǒng)與江河、湖泊、海水等進(jìn)行冷熱交換，此種系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積，臨近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩(wěn)定的溫度和顯著的散熱性，但其需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。（2）地埋管形式。第一、水平式地源熱泵。水平式地源熱泵通過水平埋置于地表面2～4M以下的閉合換熱系統(tǒng)，其與土壤進(jìn)行冷熱交換，此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較小的建筑物。第二、垂直式地源熱泵。通過垂直鉆孔將閉合換熱系統(tǒng)埋置在50M～400M深的巖土體與土壤進(jìn)行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較大的建筑物。（3）地下水式地源熱泵。地源熱泵機(jī)組通過機(jī)組內(nèi)閉式循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過換熱器與由水泵抽取的深層地下水進(jìn)行冷熱交換，地下水排回或通過加壓式泵注入地下水層中。此系統(tǒng)適合建筑面積大，周圍空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群落。

2、暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用分析

文章結(jié)合某小區(qū)暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，具體表現(xiàn)為：

2.1某小區(qū)概況。某小區(qū)總面積在30萬㎡左右，而空調(diào)面積達(dá)22.8萬㎡。建筑結(jié)構(gòu)多數(shù)是把環(huán)形當(dāng)成重點(diǎn)結(jié)構(gòu)，且小區(qū)內(nèi)業(yè)布置了相應(yīng)的綠化地。

2.2明確暖通空調(diào)參數(shù)。具體表現(xiàn)為：第一，室外參數(shù)對空調(diào)室外參數(shù)的設(shè)計(jì)必須要按照暖通工程設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對于溫度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的控制都需要達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)需要。夏季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度33.2℃，濕球溫度26.4℃;冬季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度-12℃，相對濕度45%。第二，室內(nèi)參數(shù)對空調(diào)房間參數(shù)的設(shè)計(jì)則要結(jié)構(gòu)空間內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)情況，夏季溫度26℃，相對濕度≤60%：冬季溫度20%（衛(wèi)生間25℃），相對濕度≥30%。

2.3暖通空調(diào)冷、熱源系統(tǒng)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用分析。為了防止所用水中的雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)組，井水必須要經(jīng)過沉淀處理才能使用，然后通過旋流清理機(jī)組內(nèi)的雜物，這樣是為了設(shè)備處于穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)。地源熱泵系統(tǒng)用戶的空調(diào)循環(huán)水泵與機(jī)組選擇之間，采取的原則為“先并聯(lián)后串聯(lián)”，循環(huán)水泵和機(jī)組實(shí)現(xiàn)一對一供水，以此保證各個裝置之間協(xié)調(diào)運(yùn)行。對分、集水器兩者需要配備相應(yīng)的裝置，通常使用壓差旁通閥，這些對于空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的使用有促進(jìn)作用。

2.4暖通空調(diào)室內(nèi)末端系統(tǒng)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用分析。室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備一般選擇臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管加以控制，這樣才能保持室內(nèi)空氣的清新。通常風(fēng)機(jī)盤管按照房間功能及裝修需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，多數(shù)情況選擇與房間內(nèi)適合的風(fēng)口形式，這種結(jié)構(gòu)在商業(yè)建筑中也很適合;考慮到避免動態(tài)的熱氣會在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)異常情況，則處理時需保證風(fēng)機(jī)盤管多數(shù)為高靜壓型。室內(nèi)水系統(tǒng)的分布則要根據(jù)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)，如：空調(diào)供、回水管井等，而水管分布集中為異程式布置。對各個供水管上需提供相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置，這樣可以保證回水管上不會發(fā)生流量失衡的問題。室內(nèi)連接水管需要設(shè)置在不會影響到裝置功能的位置，由此能將整個建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)美化處理，并保證空調(diào)系統(tǒng)作用的發(fā)揮。

2.5暖通空調(diào)室外管網(wǎng)系統(tǒng)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用分析。暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地下水地源熱泵系統(tǒng)如果能夠按照標(biāo)準(zhǔn)形式設(shè)計(jì)，那么可以充分發(fā)揮其作用。第一、抽水井、回灌井。抽水井、回灌井的布置需要按照實(shí)際場地情況而定，不僅要維持地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還要防止水井能源過度耗損。按照工程施工的具體標(biāo)準(zhǔn)，對收集到數(shù)據(jù)實(shí)施分析。第二、蓄水池及回灌水池。由于每個機(jī)房選擇的內(nèi)機(jī)型號不同，在設(shè)計(jì)時應(yīng)該采取針對性的處理方式，保證水量能均勻布置。為了能讓這一問題得到處理，我們應(yīng)該在兩期井水系統(tǒng)機(jī)組、井等相應(yīng)的位置中，建立蓄水池來滿足用水需要。施工時要先把井下水轉(zhuǎn)移到蓄水池里，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的裝置把井水轉(zhuǎn)移到各個機(jī)房以供使用，這樣可以達(dá)到機(jī)組運(yùn)行的要求。

3、暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)分析

暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)主要表現(xiàn)為：（1）因地制宜的注意事項(xiàng)。我國地域廣闊，蘊(yùn)藏著豐富的地表淺層地能資源，因地制宜地采用不同形式的地源熱泵技術(shù)可以有效地提高低溫地?zé)豳Y源，同時克服傳統(tǒng)熱泵空調(diào)技術(shù)的局限與不足，在節(jié)約能源、防治環(huán)境污染具有重大意義。地源熱泵在實(shí)踐操作中會受到很多客觀因素的制約，因地制宜就是如果在夏季能量儲存不足，滿足不了冬季的供暖需求，那么地源熱泵系統(tǒng)就應(yīng)該增加制熱裝置的設(shè)計(jì)，以此來增加熱能，保證居民對熱量的正常需求，如果該系統(tǒng)在冬季不能儲存足夠的冷能量，與之相對應(yīng)的在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，就應(yīng)該增加冷卻裝置，因此在設(shè)計(jì)中工作人員先進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，最后決定使用地源熱泵技術(shù)是否合理。（2）地源熱泵類型選擇的注意事項(xiàng)。當(dāng)前暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中有很多機(jī)組類型可以選擇，但是沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范和管理制度，所以要選擇合適的機(jī)組，并且地源熱泵對機(jī)組的能效比與性能系數(shù)有著很高的要求，因此設(shè)計(jì)者必須根據(jù)地源熱泵的使用要求選擇正確的能效比和性能系數(shù)。

4、結(jié)束語

綜上所述，地源熱泵系統(tǒng)在暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中應(yīng)用可以有效降低能耗。隨著低碳環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，要求對暖通空調(diào)進(jìn)行合理建設(shè)。而地源熱泵在暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的應(yīng)用，可以在滿足建筑實(shí)際需求的同時，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，因此必須加強(qiáng)對暖通空調(diào)節(jié)能建設(shè)中的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

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[3]張井剛等.地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)節(jié)能中的應(yīng)用[J].卷宗，2019.

（作者單位：山東魯能亙富開發(fā)有限公司）