暖通空调设计地源热泵的应用探讨

赵正泽 沈阳惠天热电股份有限公司第二热力供暖公司

暖通空调设计地源热泵的应用探讨

赵正泽 沈阳惠天热电股份有限公司第二热力供暖公司

暖通空调是目前人们在建筑物中取暖的重要设备，功能多样，除了可以满足人们取暖的需求以外，还可以调节空气，起到通风的作用，人们都希望在自家的室内享受到更加温暖和良好的空气环境，因此暖通空调系统的作用愈加凸显，为了保证大量空调能够正常的应用，就需要持续不断的提供能源。

暖通空调 设计 地源热泵 应用 探讨

引言

人民生活水平的迅速提高，人们对自己的居住环境也提出了更高的要求和标准，在冬季取暖是非常正常的，但是目前人们对于取暖说使用的空调设备有了新的想法，暖通工程中的空调系统承担着取暖和通风等多种功能和作用，为广大的用户提供了更多的服务，而要承担越来越多空调的运转，就必须采取有效措施来维持相应的能源供应，地源热泵就是一种非常先进的能源再生技术，本文将着重对其含义和应用情况进行详细的阐释。

一、地源热泵的含义

地源热泵是利用地下水、江河湖水、海水、废水、地下水等各类水资源及土壤作为地源热泵的冷、热源，然后向这些冷、热源输入少量的高品位能源，以实现有低品位热能向高品位热能转移的一种可再生能源技术。因此利用地源热泵技术，可以有效的节约能源，保护环境，又能够输送热量。

二、地源热泵的工作原理

地源热泵是一种以大地或水为冷热源对建筑物进行冬暖夏凉的空调技术，利用水与地能进行冷热交换来作为地源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。通过对这些冷热源的收放，来达到制热/冷的目的，简单来说就是地源热泵只是在大地和室内之间“转移”能量，通过极小的电力来维持室内所需要的温度。因此，通过这样一种原理，能够在节能降耗的情况下，依旧保证居民室内的理想温度。

三、地源热泵在暖通空调设计上的运用

（一）合理正确的选择地源热泵系统类型

地缘热泵的系统类型大致分为4种，每一种类型的系统在应用上都各有不同，所以，在暖通空调的设计过程中，首先要考虑暖通空调是运用到什么建筑物上，然后再根据地源热泵的系统类型进行选择，这样才能够充分发挥地源热泵的作用。

1.水平式地源热泵。水平式地源热泵是一种闭合换热系统，适用于制冷供暖面积较小的建筑物，如小别墅、小型单体楼或独栋等。2.垂直式地源热泵。适用于面积较大的建筑物，如写字楼、别墅、大商场等。3.地表水式地源热泵。适用于中小型建筑物，尤其是靠近有水的地方的建筑物。4.地下水式地源热泵。适用于大面积建筑物，如大型单体建筑物、小型建筑群落等。不同的系统类型的地源热泵都有其不同的特点，所以，在暖通空调的设计上，要根据各个类型的地源热泵的特点来进行设计，这样才能够起到节能降耗的作用，才能够节省国家资源，给用户提供舒适的环境。

（二）合理正确的选择地源热泵机组

目前，随着地源热泵技术的发展，市场上流行着各式各样的机组类型，每一种机组类型的地源热泵都有不同的功效，所以，在选择机组的过程中，要根据工程的地源热泵的类型来选择相应的机组。例如，在工程中，如果需要的是开放式地源热泵的空调设计方法，但是采购了水环热泵系统的机组，那么在夏天的时候这个空调就不能正常使用了。

（三）性能参数与能效比的选择

在暖通空调设计当中有效的应用地源热泵，对机组的能效比和性能系数都有相当严格的要求，同时，在市场上，每个厂家生产的机组的性能参数和机组能效比都不一样，所以，设计者在选择時要特别注意。例如美国某个厂家生产的机组，其制热的性能系数一般在5.3～8.3之间，但在制冷时，其能效就不一样了，大的有36t，而小的只有0.9t，相差很大。同时不同厂家都有不同的测定条件，所测出的值也会有偏差，包括在工程进行中，工程情况的不同对测出的值的要求也会造成一定的影响。

（四）加强控制系统的管理

地源热泵的控制系统的自动化很高，其内部存在很多子系统来承担和运转各项功能措施，热泵设备本身有其自动的控制体系，水池以及井群也有相应的系统加以控制和调节，而要合理的强化对控制系统的科学管理，就要明确各个部分的不同特点和运转功能，以此来设置相应的管理方法和措施，首先，热泵设备本身存在的自动化系统可以将其自动化控制下的设备和装置进行调控，进而调节空调进行制冷或者用来制热，对于冷热可以灵活的进行高效的调节，而不需要消耗很多的人力；其次，控制水池的系统功能主要是为了依据池内水位高低的变化来判定是否有必要启动其内部的深井盖；最后，控制井群的系统功能主要是为了更好的管理整个控制系统，它将系统分为多个组群，分开管理，而且可以维护各个组群充分发挥其本来的功能和作用，进而提高整个控制系统的管理能力和运转效率，提升工作效率。

（五）回灌井、抽水井的选择

抽水井和回灌井的选择是保证暖通空调设计的正常运行的关键，所以在选择过程中，既能够保证地源热泵的正确应用，又要保证能够减少资源的消耗。目前，暖通空调设计的相关规定是：抽水井和回灌井的井深必须平均达一百米，自由升降度为七米，抽水量在93m3/小时，静止水位平均在地下大约32m左右，回灌水量在48m3/小时，动水位平均在地下大约38m左右。

四、结语

随着地源热泵的技术及其设备的应用越来越广泛，其优势作用也被逐步发挥出来，它对能源的利用率更高，并且工作状态对周围环境的影响较小，能够长时间持续的供应所需要的能源，其设备体积较小，不会占用很大的空间，并且最大限度的利用有限的资源，能够节省大量的供暖成本，还可以降低后期维护管理工作中的开支，对于暖通空调的持续稳定发展具有重要意义。

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