邓军1尹升2岳权社3
1身份证号：61032819810918****，陕西省
2身份证号：61243019860817****，陕西省
3身份证号：61040419850603****，陕西省
摘要：随着人们环保意识的增强，绿色节能环保理念逐渐被渗透到各领域中。地源热泵技术是在绿色节能环保理念基础上衍生的新型节能技术，将其应用于暖通空调设计中，可有效解决以往系统运行存在的大能耗问题，在维护系统性能的基础上，做到节能减排，推动行业的良好发展。
关键词：暖通空调设计；地源热泵技术；应用
1热泵技术应用原理
1.1供暖原理
供暖是能源热泵技术的主要作用之一。供暖工作主要依靠制冷剂、压缩器、冷凝器等几部分相互作用完成。在供暖工作开始前，要做好前期工作。应当在热泵系统中的制冷回路中放入适量的制冷剂，为供暖工作提供原料。检查热泵系统的电路设备，因为整个热泵系统的各个设备都是通过电流驱动[1]，在通电之后，压缩机就开始运转。压缩机的主要作用是将制冷剂压缩成高压高温气体，在通电之后就开始高速运行，其在运行过程中所产生的强大吸力会将制冷剂转化吸入压缩机进行压缩，并使其成为高温高压气体。冷凝器在供暖过程中主要起到冷凝作用。冷凝器可以使制冷剂成为制冷液体，并将其输送到蒸发器中。传热系统与蒸发器是相互连接的，蒸发器中的制冷液体可以通过压缩器吸收传热系统的热量，最终实现热交换。一般情况下，通过热交换后，会形成90℃的高温气体，再通过冷凝器将热量输入到空调的终端。
1.2制冷原理
热泵的制冷原理与供暖原理相似。在制冷原理中依然要运用制冷回路。但是在制冷过程中需要借助转换阀来连接空调的终端和传热系统。在制冷过程中传热系统并不是与蒸发器相连，而是与冷凝器相连。在热交换过程中，主要是通过冷凝器与地下水将室内的热空气进行连接，实现热交换。蒸发器也是制冷环节的重要一环[2]。蒸发器主要起到吸收热量的作用，通过不断地吸收热量，制冷剂从液态变成气态不断循环往复最终完成制冷过程。新能源热泵最大的优势就是节能减排，在制冷过程中热泵系统会产生大量的余热，可以利用余热对生活用水进行加热，在加热过程中不仅不会浪费热量，也不会消耗其他能量。
2地源热泵技术在暖通空调中应用的特点
第一，可再生。地源热泵技术中的地热能属于可再生能源，在使用的过程中对大气环境不会出现污染。地源热泵技术将地下的土壤和水源作为天然的热量集合器，而这种集热器则会将地球深部的热能散发至地表以上。人类每年所需的地热能只是极小的一部分，能量的小部分散失不会对自然生态系统的平衡产生影响，因此地源热泵技术的应用符合了可持续发展的环保理念。
第二，地热能具有节能、性价比高和高效的优势[3]。由于地表下土壤与水源的温度始终保持在相对稳定的状态，因此对机组的运行要求较低，在其运行的过程中受外界环境的影响相对较小，大大降低了运行成本和费用，具科学研究结果显示，地源热泵和常规空调相比运行所产生的费用下降约50%。同时良好地运行环境还延长了机组的使用寿命，延长时间高到20年到50年。
第三，安装操作简单，后期维护成本低。该技术主要是由中央空调系统所组成，在室外环境下或者地下基本上无须进行后期的保养维护，仅需做好室内制冷空调的日常检修工作即可。此外地源热泵技术的应用还打破了区域间的限制，更加便于物业的管理，提升业主的居住体验，提升生活质量。
3地源热泵技术在暖通空调节能中的应用
3.1系统勘察、确定地源热泵中央空调系统
在设计阶段，应关注地源热泵中央空调系统的合理选择，但是前提条件是先要有充足完整的建筑物功能、周边环境与水文地质等信息，因此在决定选择何种地源热泵系统前，必须对工程施工现场进行系统详细的勘察了解，准确掌握现场各种信息。要仔细审阅各种和建筑物设计有关的文件资料，了解工程施工制度、内容和法律法规等，以保证后期施工得当。
3.2检测地下岩土热物性参数
作为地源热泵土壤换热器设计的重要依据，为保证设计的可靠性，必须准确检测地下岩土热物性参数，避免因负荷不足或规模太大而产生不必要的浪费。除了钻孔取样分析，还要借助已有资料确定导热系数范围。为使获取更可靠准确的设计依据，可利用井口测试设备按照正确工艺将独立单孔换热器连接到恒温和恒流循环热源系统中，并做好水流量和进出水温、运行时间等数据的记录。
3.3合理选择热泵机组
热泵机组必须是热源热泵专用机组，选型时要注明使用的条件。地源热泵机组夏季制冷工况时，蒸发器冷凝水进水温度为7~12℃，冷凝器冷却水进出水温在25~30℃；冬季制冷工况时，蒸发器进出循环水的平均温度是3~8℃。因此在选择标准型水源热泵机组代替地源热泵机组时必须有一个修正的系数。关于换热器换热量的确定，在相同地质条件下，热泵机组允许的最低和最高进液温度是热交换器地埋管长度确定的主要因素，降低机组最高温度允许值或升高机组最低温度允许值都应增加地埋管的长度[3]。
3.4借助外部措施提高地源热泵空调系统的换热能力
如果暖通空调系统缺乏足够空间来放置地下换热器，就需要设置外部措施来提高暖通空调系统的能力。比如在夏季采用冷却塔，同时兼顾整个系统的经济性和技术性合理设计地源热泵系统。如果地下换热器的效能能满足冬季室内供热但无法满足夏季室内制冷的需要，可在系统中增设冷却塔装置。如果系统中冷热负荷相差较大，则可采用地下埋管加冷却塔的方式，不仅满足系统基本需要，还能使工程整体造价有所降低。
3.5高层建筑暖通空调设计时综合考虑各条件
在高层建筑中进行暖通空调系统设计时，对于地源热泵技术的应用，还应该综合考虑建筑内部空调系统地控制类型。地源侧是垂直埋管时应考虑埋管耐压，并对垂直深度进行控制，同时控制建筑的高度，避免影响系统静压，导致其超出系统管线额定压力。对于高度较高的建筑，一般在地源侧采用板式换热器进行高低压分区，或不进行分区而在地层设置水地源热泵机组，系统末端设备向高层区域进行集中式供热或制冷[4]。
4地源热泵应用中的注意事项
4.1因地制宜
地源热泵技术在暖通空调设计中的应用，应当遵循因地制宜的基本原则，这样能够降低地源热泵落实中环境因素对其带来的不利影响，以改善设计的整体效果，优化暖通空调系统性能，实现节能目标。当大地夏季储存的热能不足，无法满足建筑物的冬季供暖时，系统设计就要增加制热装置来加大热能，使热能满足相关规定要求，当大地冬季储存的冷能量不足，无法满足建筑物的夏季制冷需求时，系统设计就要增加冷却装置，以满足人们的使用需求。
4.2控制系统的科学把控
地源热泵下的控制系统共三个：一是热泵机组的自动控制系统，该系统充分利用自动化设备完成科学管控，不需要人员参与；二是水池控制系统。该系统主要用于水位高度的调节，控制水位不超过临界点，以免危险的产生；三是井群控制系统。该系统用于分组管理，保证全部控制系统的正常运转。在设计中，人员需根据控制系统性能要求展开管理作业，以加强整个系统运行的合理性。
结束语
综上所述，地源热泵技术在暖通空调中具有清洁可再生、高能效、费用低、施工简单等优势，符合我国可持续发展的战略理念，提升可再生能源的应用技术水平，协调社会经济水平与生态环境之间的关系，促进我国经济又好又快发展。
参考文献:
[1]胡海龙.探究地源热泵节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J]．城市住宅，2018，(05):43－46.
[2]刘梓健.暖通空调系统节能技术的应用研究[J]．工程技术研究，2018，(06):117－118.
[3]成程.地源热泵技术在暖通空调节能中应用分析[J].工程技术(全文版),2017(2):291.
[4]田家乐，解卫东，杨薇，等.探究节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J]．科技风，2019，(18):135.