探究地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

探究地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

田秀益

（珠海格力电器股份有限公司广东珠海519000）

摘要：暖通空调的使用越来越普遍，然而在使用过程中总的能源消耗逐渐成为社会的热点问题，为了起到良好的节能效果，通过地源热泵技术的应用则有效的解决了能源的浪费问题。本文主要针对暖通空调节能中地源热泵技术的有效应用进行了探究。

关键词：地源热泵技术；暖通空调节能；应用

1地源热泵技术的工作原理

在暖通空调系统之中运用地源热泵技术的过程中，通过将空调系统的热交换器置于地下，从而保证介质能够在密封性更好、强度更高的环路总持续流动，进而使得土壤与空调系统间进行充分的热量交换。在夏季气温较高，建筑中的温度也会随之升高，此时电源热泵机组则可以有效的将建筑之中的热量转移到地下土壤之中，进而实现建筑的温度降低；而在冬季由于气温较低，建筑中的温度也会随之下降，这时地源热泵则可以有效的将土壤之中贮存的温度转移到建筑之中，并且将建筑内部的冷量转移到土壤之中，进而实现建筑环境温度的提升。在自然环境中，热量的转移都是由高温向低温，通过地源热泵的应用则可以实现低温到高温的热量转移。地源热泵技术在应用的过程中主要是对环境中的热量进行充分的利用，通过温位提高了利用率，与此同时地源热泵系统本身在运行中就需要消耗一定的能源，此时则可以有效的利用外部的电能对其消耗的电能进行适当的补充，保证系统在运行中做到持续循环。[1]

2地源热泵技术在暖通空调中应用的优势

2.1降低成本

在暖通空调中运用地源热泵技术时，使得暖通系统的运行成本更低，在其运行的过程中，可以提高运行质量，进而减少在运行过程中出现问题而需要的维修费用，并且可以极大的提高暖通系统的使用寿命，相比于传统的空调系统，通过地源热泵技术的使用，大大的降低了空调暖通使用的成本，并且在利用暖通系统进行制冷时，其所消耗的费用也是极低的，仅仅占到暖通系统使用费用中的百分之三十到百分之七十之间。

2.2安全灵活

在传统的空调暖通系统之中，需要安装热水供应系统、供热锅炉系统以及制冷空调系统等多个复杂的装置，不仅成本较高，同时在使用过程中的安全性以及灵活性都相对较低。通过地源热泵技术的有效应用则可以使得相关的机组更加灵活的安装在任何区域之中，极大的减少了使用空间，除夕之外，通过地源热泵系统的使用，使得暖通系统之中不再需要能源的储备，进而将安全隐患排除，提高了系统运行的安全性。[2]

2.3管理便捷

在地源热泵系统的运行过程中不再需要冷却塔等相关的室外设备，从而使得锅炉冷却系统相关的能源堆放大大的减少，进而有效的节约了系统使用的空间，并且使得外部环境得以改善，提高了系统运行过程中所产生的经济效益。随着地源热泵技术的使用不断深化，热泵机组的运行更加稳定，在空调暖通系统的运行过程中不再需要专门的人员对其持续的进行看守，使得对空调暖通系统的管理更加便捷。

2.4高效环保

在地源热泵技术的应用过程中，其主要是通过对地表千层低热资源的利用从而实现能量之间的相互转化，在此过程中不会受到地域及资源等条件的限制，并且具有大量的资源，在传统的空调暖通系统的运行过程中则主要是通过燃料的点燃来提供热量，这种情况下，不仅会对环境带来一定的污染，并且也会消耗大量的资源，然而通过地源热泵技术的应用则有效的降低了能源的消耗，并且对环境起到了更好的保护作用。与此同时，在应用了地源热泵技术的空调暖通系统之中，已经在多个环节实现了自动化的操作，不再需要大量的人工进行操作，从而有效的提高了系统的工作效率，使得运行更加高效化。

3地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

3.1主要的应用形式

地源热泵的主要热量来源包括土壤源、地下水源以及地表水源。土壤源的利用主要是通过对土壤热泵系统的有效应用来实现系统的热量供应。土壤源的主要工作原理为在热泵机组与土壤内部之间利用水作为传热媒介来完成换热管道的循环流动，进而实现热能的交换。地下水源的利用则是通过将地下水来完成热量的供应，其工作原理主要是首先通过热泵机组以及换热器将地下水抽取上来并对其进行热量的释放与提取，之后在将地下水重新输送到地下，从而在此过程中实现对热能的循环利用。在此过程中必须要注意地下水是人们日常生活中的重要饮水资源，在对其进行抽取的过程中，不仅要取得当地政府部门的同意，同时必须制定相应的抽取方案，运用高新技术进行施工作业，避免对地下水资源造成污染。地表水源的利用则是利用地表水来完成热量的供应，通常情况下，地表水源的利用过程中主要包括开式循环及闭式循环两种循环模式，在开始循环模式对地表水的利用过程中可以将江湖河海等地表水直接抽取出来进行热量的交换供应，闭式循环利用地表水的过程中则需要通过水盘管的使用来完成热量的交换。以上这三种地源热泵的主要来源则是在暖通空调节能中的不同应用形式。[3]

3.2地源热泵技术在暖通空调节能应用中的方案

暖通空调节能中应用地源热泵技术时主要包括热回收卫生水系统以及地理管换热器两个重要的组成部分。热回收卫生水系统主要是指在暖通空调的运行过程中，一般需要以水为媒介进行相关的热量传递，该系统的应用则可以有效的将冷却水之中的能量通过热回收机的利用对其进行有效的收集，之后则可以将这些收集到的能量运用到日常生活中的各个方面，进而实现能量的循环利用，从而达到节能的目的。通过地埋管换热器的有效应用则可以大幅度的提高对能源的利用率，从而提高经济效益，在暖通空调的节能应用中，热换器的使用是节能的关键环节，因此，在对地埋热换器进行设计时必须要充分结合实际的应用环境以及条件进行合理的布设，确保其发挥出最大的作用，提高工作效率，进而做到节能环保的真正作用。

3.3冷却塔的运行策略

在空调暖通系统之中，冷却塔则是对地热不平衡情况进行缓和提供辅助冷源的设备。地下的能源往往会受到各种因素的影响而出现多种变化，对于这些变化，通常无法对其进行有效的控制，因此，疆场会导致对地下能源进行提取的过程中出现地热不平衡的状况，在这种情况的影响下，暖通空调系统的运行稳定性也会受到一定的影响，导致暖通空调无法正常的使用。通过冷却塔的使用则可以有效降低地源热泵技术在暖通空调中使用时出现的地热不平衡的现象。因此，必须要对冷却塔的使用加以重视，保证其能够有效的运行，并发挥出作用，在此背景下，首先必须要结合实际情况选择更合适的冷却塔，其次，在冷却塔的运行过程中，必须要设置相应的启停设施，对冷却塔做到严格的控制，进而实现地源热泵技术在暖通空调节能中的有效应用。

4结束语

综上所述，在暖通空调系统之中，通过地源热泵技术的应用起到了良好的节能效果，并且提高了系统运行的稳定性，除此之外，地源热泵技术主要采用了可再生的能源，因此也解决了传统暖通空调运行中所产生的能源消耗问题，具有良好的发展前景。

参考文献

[1]程昆,刘炳展,李丽娟.谈地源热泵系统在暖通空调中的应用[J].科技通报,2012,28(08):53-54+61.

[2]魏季宁,王洁,王振宇,谢峤,谢宇,韩宗伟.地源热泵与排风多级热回收技术在工程中的综合应用[J].暖通空调,2012,42(10):111-116.

[3]张成方.暖通空调设计标准中地源热泵的应用分析[J].中国标准化,2017(22):140-141.