摘要：地源熱泵系統(tǒng)的能量都是從大地獲取的，當在暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用該技術(shù)，可以有效降低能源的消耗量，與此同時，還不會對環(huán)境造成污染。本文簡述了地源熱泵的概念，對地源熱泵的優(yōu)缺點進行了分析，探討了地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)設(shè)計；地源熱泵；應(yīng)用

前言

隨著國民經(jīng)濟水平的提高，人們的生活質(zhì)量也得到有效的提高，因此，人們對于自身的工作以及生活環(huán)境質(zhì)量提出更高的要求。在這種社會發(fā)展環(huán)境下，暖通空調(diào)企業(yè)得到了快速的發(fā)展，其不僅能夠?qū)κ覂?nèi)的空氣質(zhì)量以及溫度進行有效的調(diào)節(jié)，而且也在一定程度上給人們提供了更舒適的工作以及生活空間。

1、地源熱泵的概念

所謂地源熱泵技術(shù)是指通過少量高品位能源（電能等）將陸地淺層低品位能源轉(zhuǎn)化為高品位能源的技術(shù)。地源熱泵分為土壤源熱泵、地下水熱泵、地表水熱泵等三類，屬于清潔能源的一種[1]。該技術(shù)運用于暖通空調(diào)當中主要分為熱泵機組、室外地能換熱系統(tǒng)以及室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)三個部分，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，實現(xiàn)冷熱交替的功能。暖通空調(diào)中運用地源熱泵技術(shù)不但能夠提高系統(tǒng)工作效率，還能節(jié)約能源，減少溫室氣體的排放，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，進一步提高企業(yè)的經(jīng)濟效應(yīng)，響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展策略。

2、地源熱泵的優(yōu)缺點

2.1 地源熱泵的優(yōu)點

地源熱是一種清潔能源，具有環(huán)保、高效等優(yōu)點，地源熱泵技術(shù)運用于暖通空調(diào)中，不但能夠節(jié)約能源，還能減少溫室氣體的排放，實現(xiàn)環(huán)保，是一種節(jié)能環(huán)保的全新能源技術(shù)。吸收式、熱電式、機械壓縮式、蒸汽噴射式是地源熱泵常見的四種驅(qū)動方式。熱電式地源熱泵經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，在暖通空調(diào)工作過程中排放出來的氣體不會污染周圍環(huán)境，同時，在工作過程中，產(chǎn)生的噪音極小，減少噪音污染。相較于熱電式熱泵而言，吸收式、機械壓縮式以及蒸汽噴射式所需的專業(yè)性更高，不但需要員工具備較高的專業(yè)素質(zhì)，同時，員工在工作過程中，還需擁有細致縝密的思維及態(tài)度，保持準確性。

2.2 地源熱泵的缺點

地源熱泵主要依靠地下能源的支持，因此，對土壤的要求較高。但是，近年來，隨著城市化的發(fā)展，環(huán)境破壞和污染現(xiàn)象較為嚴重，大量植被遭砍伐、未經(jīng)處理的污水肆意排放，嚴重降低了土壤的質(zhì)量，各種地質(zhì)災(zāi)害也在頻繁發(fā)生。這些情況局限了地源熱泵技術(shù)的發(fā)展，也給技術(shù)人員的工作增加了不小的難度。此外，由于我國目前熱泵系統(tǒng)與地下?lián)Q熱器的配合研究不夠透徹，技術(shù)不完善，對傳熱模式和傳質(zhì)依賴比較嚴重，再一次對技術(shù)人員提出了更高的技術(shù)要求。

3、地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1大地耦合熱泵

大地耦合熱泵通常情況下也被稱作為土壤熱交換器地源熱泵，其主要指的將地表淺層的土壤作為熱源，在耦合性交換地熱器的有效的作用下，水平放置在預(yù)設(shè)的地溝中，或者是以U型管形式放置在豎井內(nèi)，同時與水環(huán)路保護系統(tǒng)進行有效的連接。與傳統(tǒng)熱泵相比，大地耦合熱泵主要體現(xiàn)以下幾個方面優(yōu)勢所在：①由于地下土壤相對溫度波動較小，并且地面， 地表內(nèi)的空氣波動也具有一定的衰減以及延遲性作用，從而在一定程度上確保大地耦合熱泵能夠在穩(wěn)定的狀態(tài)下運行； ②從土壤中取熱，不需要設(shè)置鍋爐以及冷卻塔等設(shè)備，在一定程度上避免了對環(huán)境造成的污染性問題； ③其能夠與太陽能集熱裝置進行有機的結(jié)合，在土壤放熱以及蓄熱的有效作用下，實現(xiàn)更好的制冷以及供熱效果。在大地耦合熱泵實際的應(yīng)用過程中，一方面，需要選擇有效的地下土壤換熱器類型，從目前大地耦合熱泵現(xiàn)狀上看，主要分為水平型以及垂直型兩種類型，在應(yīng)用中相關(guān)的技術(shù)人員需要根據(jù)建筑的具體情況進行選擇，通常情況下垂直型埋管模式應(yīng)用的較為廣泛；另一方面，選擇地下?lián)Q熱器管材。由于管材都是深埋于地下，因此，從系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及可靠性角度出發(fā)，應(yīng)該選擇具有良好化學性能以及耐腐蝕性的管材， 并且還應(yīng)該具有一定的韌度以及強度。

3.2地下水熱泵

所謂的地下水熱泵系統(tǒng)主要指的是將地下水有效的介入到熱泵系統(tǒng)機組中， 充分利用地下深井水溫具有相對穩(wěn)定性的這一特點，從而有效交換熱量。地下水熱泵的主要優(yōu)勢在于，其不僅占地面積相對比較小，而且在應(yīng)用過程中具有顯著性的效果，并且一旦能夠合理的進行設(shè)計，將不會出現(xiàn)故障性的問題，能在一定程度上降低設(shè)備的維護成本，同時施工相對比較簡單，技術(shù)相對比較成熟。在地下水熱泵應(yīng)用過程中，在地下水進行抽取之后，必須要進行相應(yīng)的回灌工作，預(yù)防對周圍的地理以及生態(tài)環(huán)境造成不利的影響。

3.3地表水熱泵

地表水熱泵與地下水熱泵有著諸多的相似性特點，但是不同的是，地表水熱泵主要是由潛在水面以下的塑料管道為主要的構(gòu)成部分，在地表水熱泵運行中形成的地下水熱交換系統(tǒng)能夠代替土壤熱交換系統(tǒng)。在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，采用地表水熱泵必須要將建筑物與管道進行有效的連接，從而才能一定程度上保障地表水熱泵能夠在穩(wěn)定的狀態(tài)下運行。除此之外，在地表水熱泵的應(yīng)用過程中，必須要對該區(qū)域內(nèi)的周圍環(huán)境條件進行充分的考慮，對相關(guān)的設(shè)備以及管道進行必須的防潮以及防凍處理，降低氣候因素對其的破壞以及影響。

3.4 冷卻塔運行策略

所謂冷卻塔就是緩解地熱不平衡的輔助冷源。由于地下能源變化較大，通常難以控制，在提取的過程中，往往會出現(xiàn)地熱不平衡的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象將會導致暖通空調(diào)工作效率不穩(wěn)定，從而影響暖通空調(diào)的正常使用。因此，在運用地源熱泵技術(shù)時，往往需要使用冷卻塔來緩解地熱不平衡現(xiàn)象。為了進一步提高冷卻塔的工作效率，首先，需要根據(jù)設(shè)備的型號，選取合適的冷卻塔。其次，在運用冷卻塔時，需要制定一定的啟停策略。

4、結(jié)束語

綜上所述，加強對地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)中應(yīng)用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的暖通空調(diào)設(shè)計過程中，應(yīng)該加強對地源熱泵技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻

[1]李詩敏.暖通空調(diào)設(shè)計中地源熱泵的應(yīng)用分析[J].四川水泥，2015，（08）：117.

[2]孫浩.簡析暖通空調(diào)設(shè)計中地源熱泵的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016，（38）：161-162.

[3]王宇清.暖通空調(diào)設(shè)計中地源熱泵的運用[J].科技傳播，2015，7（24）：124+148.