芻議地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用及問題

王玉婷

（江蘇綠色都建建筑設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210012）

現(xiàn)階段，我國社會經(jīng)濟(jì)水平正在不斷提升，城市化進(jìn)程也正在不斷加快，在這樣的時代背景之下，建筑行業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上。同時人們對建筑行業(yè)也提出了更高的要求，已經(jīng)不滿足于建筑物原有的安全性以及實(shí)用性，人們對于建筑物品質(zhì)的認(rèn)知開始有了一定的轉(zhuǎn)變，建筑物內(nèi)部的設(shè)備系統(tǒng)安裝成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)，其中空調(diào)系統(tǒng)的安裝是非常重要的。

1 地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用情況

1.1 地源熱泵的特點(diǎn)闡述

地源熱泵是一種利用淺層地?zé)崮茉磥磉M(jìn)行制冷或者供熱的高效節(jié)能系統(tǒng)，在對其進(jìn)行設(shè)計應(yīng)用的過程中也會涉及到多個環(huán)節(jié)步驟，此種技術(shù)自身具有較高的技術(shù)含量，對相關(guān)設(shè)計以及操作人員的自身專業(yè)素質(zhì)有很高的要求。通常情況下，主要是將地源熱泵技術(shù)應(yīng)用在建筑物內(nèi)部暖通空調(diào)設(shè)計當(dāng)中，與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計相比較，其有自身獨(dú)特的優(yōu)勢，在實(shí)際操作的過程中主要是對傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中蒸發(fā)器的安裝方式進(jìn)行一定改變，并且對蒸發(fā)器在空調(diào)系統(tǒng)中的功能進(jìn)行重新定位，利用中間的介質(zhì)在相對封閉的回路中進(jìn)行制冷或者供熱，主要是經(jīng)過大地進(jìn)行循環(huán)流動，從而更好的實(shí)現(xiàn)與大地交換熱量，達(dá)到了制冷以及供熱的目的。地源熱泵的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.2 具有清潔性的特點(diǎn)

地?zé)嵩幢迷谶\(yùn)轉(zhuǎn)的過程中并不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，其具有清潔的特性，因此，在這一過程中并不存在燃燒放熱的情況，這樣一來也就不會對周圍的環(huán)境造成污染。隨著我國科技水平的不斷提升，地源熱泵技術(shù)的成熟度也在不斷提升，地源熱泵系統(tǒng)不需要配置相關(guān)的冷卻塔裝置以及為外掛機(jī)設(shè)備也能很好的實(shí)現(xiàn)制冷以及制熱，同時也不會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生影響，基于這樣的技術(shù)優(yōu)勢，其在我國應(yīng)用的范圍正在不斷擴(kuò)大。

1.3 具有經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)

地源熱泵系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)冷凝溫度較低，并且其綜合制冷效果也比傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)更加理想。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，地?zé)岜孟到y(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，其供熱以及制冷運(yùn)行所需要的費(fèi)用大概是傳統(tǒng)室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的70%左右，并且比一般的供熱以及供暖設(shè)備所消耗的電能更少，其經(jīng)濟(jì)性十分突出。

1.4 具有能效性的特點(diǎn)

對于地源熱泵系統(tǒng)來說，在實(shí)際應(yīng)用的過程中還具有能效性的特點(diǎn)，從現(xiàn)階段我國此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況來看，地源熱泵系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，對能源的利用效率很高，即使是在冬季室外氣溫很低的情況下，也可以長時間的將室內(nèi)溫度保持在13~22℃的范圍，并且其對能源的利用率要明顯高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

2 應(yīng)用情況

2.1 大地耦合熱泵

現(xiàn)階段，大地耦合熱泵也被稱之為土壤熱交換器地源熱泵，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要是將地表淺層的土壤作為熱源通過耦合使地?zé)峤粨Q器以水平的方式設(shè)置在地溝內(nèi)，并且與建筑內(nèi)部的水環(huán)路保護(hù)設(shè)備相連接。與傳統(tǒng)的空氣熱泵相比較，此種系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中供熱效果更加理想，并且整體操作也更加便捷。

2.2 地下水熱泵

地源熱泵技術(shù)在地下熱水泵系統(tǒng)的建設(shè)過程中也有廣泛的應(yīng)用，此種應(yīng)用形式也有自身較為獨(dú)特的優(yōu)勢，其主要體現(xiàn)在占地面積小，并且整體設(shè)計更加合理，幾乎不需要進(jìn)行日常的維修操作，也能報保證其穩(wěn)定運(yùn)行。此外，在土壤的內(nèi)部還應(yīng)該配置大量的井水傳輸管道，但是這樣一來可能會導(dǎo)致管道的局部出現(xiàn)腐爛的情況。因此，以此種方式對地下熱水泵進(jìn)行應(yīng)用的時候，一般是作為暖通空調(diào)的輔助項(xiàng)目。

3 存在的問題

從現(xiàn)階段我國地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計應(yīng)用的實(shí)際情況來看，尚且存在著一定的問題，其主要體現(xiàn)在我國南北方的溫度差異較大，因此，土壤存在“熱不平衡”的情況。對于南方來說，溫度較高，這樣就會導(dǎo)致大量的熱量儲存在地下。而對于北方來說，由于其天氣寒冷，供暖市場很大，主要是將土壤中的熱量吸取進(jìn)建筑物內(nèi)部。這樣一來也勢必會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的影響。

想對這一問題進(jìn)行更好的解決，就應(yīng)該根據(jù)各地區(qū)的實(shí)際溫度情況采取相應(yīng)的措施，由于夏熱冬冷的情況經(jīng)常出現(xiàn)，當(dāng)土壤多吸收熱量的時候，可以應(yīng)用配置冷卻塔的方式將多余的熱量散發(fā)出去，或者將多余的熱量進(jìn)行回收利用，這樣可以在一定程度上起到緩解土壤熱不平衡問題的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，相關(guān)設(shè)計工作人員在展開暖通空調(diào)設(shè)計安裝工作的時候，應(yīng)該對其所涉及到的技術(shù)以及物理原理有明確的認(rèn)知，這樣才能夠保證設(shè)計工作展開的整體質(zhì)量。同時，還應(yīng)該進(jìn)一步對其應(yīng)用過程中所體現(xiàn)出的問題進(jìn)行深入探索。從功能方面對暖通空調(diào)安裝的作用進(jìn)行分析，可以看出，暖通空調(diào)的安裝主要是應(yīng)用了采暖、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)三個方面的功能，同時還應(yīng)用了熱力學(xué)以及流體力學(xué)等物理原理。當(dāng)?shù)責(zé)嵩幢迷谂照{(diào)中進(jìn)行應(yīng)用之后，其經(jīng)濟(jì)性、能效性以及清潔性等優(yōu)勢都得到了充分的體現(xiàn)。地?zé)岜迷谂照{(diào)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在大地耦合熱泵以及地下水熱泵兩方面，其應(yīng)用效果理想，值得推廣。