張吉

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地源熱泵技術(shù)在空調(diào)節(jié)能改造中的應(yīng)用具有科學(xué)性，提高了資源利用率，在空調(diào)改造中具有突出特點。

1 地源熱泵工作原理和特點

根據(jù)自然原理，熱量都是從高溫向低溫傳送，這就和水往低處流是同樣的道理，但是通過科技的發(fā)展和應(yīng)用，可以使用熱泵將熱能從低處轉(zhuǎn)向高處，因此熱泵是一種提升熱能的裝置。在熱泵工作的過程中，是對熱泵進行能量的消耗從而將介質(zhì)中的能量進行的發(fā)掘和應(yīng)用，提高溫位并利用，在空調(diào)節(jié)能改造的過程中使用熱泵可以有效提高空調(diào)的效率。地源熱泵減少了對不可再生能源的應(yīng)用，具有節(jié)能環(huán)保的特點，在使用過程中不會出現(xiàn)較大的波動，因此保持空調(diào)的使用質(zhì)量，減少故障的產(chǎn)生，提高舒適度。地源熱泵在空調(diào)節(jié)能改造中的應(yīng)用使用較高的科技，具有科學(xué)性和合理性[1]。

2 地源熱泵技術(shù)研究

2.1 地埋管地源熱泵技術(shù)

（1）地埋管地源熱泵是在土壤中或者是巖體內(nèi)對熱能進行交換，土壤換熱器是地源熱泵技術(shù)的重要途徑，對檢測土壤的熱物性進行分析。下埋管換熱器是將土壤中的熱量進行交換，分為垂直埋管和水平埋管。兩種不同的埋管形式根據(jù)實際情況的不同進行選擇，水平地埋管換熱器的應(yīng)用是根據(jù)外界環(huán)境的影響，如果外界環(huán)境溫度以及濕度對于巖土中的溫度影響較小，或者熱物性受到埋設(shè)深度的影響較小，就可以進行水平地埋。如果外界環(huán)境對于淺層巖體的溫度具有較大影響，就需要使用垂直地埋管換熱器，垂直地埋管和換熱器的應(yīng)用主要是在一些大型工程中，因為其換熱水平較高，并且占地面積較小，因此受到歡迎。

（2）土壤傳熱器，地埋管熱泵系統(tǒng)在應(yīng)用過程中受到水源以及回填材料的影響，地埋管熱泵性能要想得到提升必須要對影響因素進行分析，并且要完善傳熱模型。對管件合理選取的過程中需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣候情況，對溫度以及濕度等進行研究，然后確定管件的尺寸和大小，找到適合的類型。目前在地埋管換熱器方面的研究和應(yīng)用還不夠成熟，我國在這方面的研究處于初級階段，理論體系不健全并且在模型方面的研究也比較滯后，因此在一些大型工程中對于地埋管換熱器的設(shè)計都是通過純導(dǎo)熱工況和巖石導(dǎo)熱系數(shù)來計算和確定的。

（3）檢測土壤熱物性參數(shù)，土壤熱物性檢測的方法主要有三種類型，一是對相關(guān)資料進行查找和咨詢，在工程開展之前需要對地面進行鉆井，鉆井會獲取地理信息和相關(guān)資料，因此根據(jù)土壤以及地質(zhì)資料可以對土壤熱物性進行檢測。二是對土壤進行取樣，取樣要做到具有代表性，取樣結(jié)果具有參考性，將樣品帶入到實驗室中進行檢測，可以對土壤的性能有所了解。三是檢測人員到現(xiàn)場進行檢測，檢測人員走出實驗室在實地進行勘察和檢測可以對當(dāng)?shù)氐耐寥罒嵛镄跃哂懈尤娴牧私?。這三種方法都是獲取數(shù)據(jù)信息的重要方法，但是綜合多種因素分析專業(yè)人員到實地檢測的方法更具有合理性和準確性，可以提高檢測的真實性。4、施工工藝，地埋管熱泵系統(tǒng)施工包括鉆井、回填材料、洗井和回填工藝組成，在施工過程中按照施工流程進行合理施工可以有效提高施工工藝水平，確保高效運行。

2.2 地表水熱泵系統(tǒng)換熱技術(shù)

地表水熱泵通過將低位熱能向高位熱能進行轉(zhuǎn)換，利用熱泵運行原理，地表水熱泵是根據(jù)熱泵的運行原理開展技術(shù)的，通過少量的電能將低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)化，地表水源的范圍比較廣泛，包括湖泊、河流、水庫水等等，地表水根據(jù)來源的不同分為淡水源熱泵、再生水源熱泵、海水源熱泵系統(tǒng)。地表水體溫度不是固定不變的，水體溫度的研究需要根據(jù)變化規(guī)律進行研究。我國對于特定水體換熱能力的研究方面缺乏理論知識的支持和引導(dǎo)，并且對于水體換熱能力的計算不具有科學(xué)性，通常以靜態(tài)分析為基礎(chǔ)[2]。

2.3 地下水地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)

地下水源熱泵系統(tǒng)是通過對地下水的應(yīng)用將低位熱泵轉(zhuǎn)化為高位熱泵，為設(shè)備提供制冷以及制熱技術(shù)。這種系統(tǒng)需要豐富的地下水資源作為支撐，因此要選擇在地下水充足的區(qū)域應(yīng)用相應(yīng)技術(shù)，并且接受嚴格的監(jiān)督。在實際的應(yīng)用過程中，地下水水質(zhì)處理和回灌技術(shù)是研究的主要方向。如果地下水水質(zhì)影響熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用，需要改善地下水水質(zhì)，對水質(zhì)進行處理，將水源和熱泵設(shè)備進行隔離。對于水質(zhì)沒有科學(xué)有效的處理，就會導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)在使用中出現(xiàn)故障，嚴重影響系統(tǒng)的使用質(zhì)量和效率。地下水回灌需要對實際情況進行分析合理選擇回灌方法，回灌技術(shù)需要考慮對于地面沉降造成的影響，回灌水是否會影響地下水的水質(zhì)、對于地下水水位的影響，通過對地下水的影響進行評估，才可以繼續(xù)后續(xù)處理。

3 地源熱泵在空調(diào)節(jié)能改造應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢

地源熱泵系統(tǒng)在空調(diào)節(jié)能改造項目中的應(yīng)用具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

（1）環(huán)保，采用地源熱泵系統(tǒng)對環(huán)境的污染有限，不需要燃燒燃料，并且污染物排放量較少，地源熱泵系統(tǒng)主要利用的是地?zé)豳Y源，地?zé)豳Y源屬于可再生清潔能源，因此減少對能源的浪費，提高能效比。

（2）節(jié)約用水，以土壤為源體吸收或放出能量，可以減少多其他資源的利用，節(jié)省了很多空間，有利于擴大機房面積。

（3）運行可靠，地源熱泵系統(tǒng)在運行過程中不會過多受到外界環(huán)境的影響，散熱水平不會因為外界溫度過高而受到影響，同時制熱也不會因冬季嚴寒減弱，不會形成結(jié)霜現(xiàn)象，因此可以放心使用，運行非常安全可靠[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，地源熱泵技術(shù)在應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢，地源熱泵的使用可以減少對能源的浪費，并且節(jié)約用地面積和水資源，我國對于地源熱泵技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于初級階段，因此需要加大研發(fā)力度，擴大應(yīng)用范圍。