龙永溢
广东弘业建筑设计有限公司 广东省广州市510000
摘要：随着当前人们生活水平的不断提升，人们对于生活质量的需求在不断提升，在这样的情况下，空调成为了人们日常使用的一种工具，在实际的使用过程中，有着非常重要的作用，但是空调本身的消耗比较大，对环境有一定的影响，所以在实际的使用过程中，有很大的局限性，在这样的情况下，使用地源热泵在暖通空调设计中的应用，能够有效解决这方面的问题，而且结合我国的实际情况，有着非常强的实施效果，对于我国而言，这也是未来的主要供暖方向之一，对人们的生活品质有着很强的提升作用，因此本文主要对此进行分析，希望对相关从业人员有一定的参考作用。
关键词：地源热泵；暖通空调；设计运用实践
引言：我国地域辽阔，有着非常丰富的表浅层地能资源，对这部分的资源进行使用，能够有效降低我国能源的消耗，并且在很多范围都有较好的作用，因此在当前的使用过程中，有着很多的应用方式，其中结合地源热泵在暖通空调的设计之中，有着很强的意义，能够提升我国资源使用效率，并且降低在空调暖通方面的消耗，同时对于环境而言有着非常强的作用，因此使用地源热泵系统，是当前人们建设暖通空调过程中经常使用的一种方式，这种方式虽然在短期内的投资相较于常规的采暖空间投资要大一些，但是在实际的运行中，可以有效节省运行维护的费用，所以具备大规模普及的条件，有着非常广阔的发展前景。
一、地源热泵在空调暖通设计中的运用概述以及其优势
（一）地源热泵在空调暖通设计中的运用概述
地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来作为空调制冷或者采暖用的。地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。
（二）地源热泵在空调暖通设计过程中的优势
第一，环境优势。从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。而普通中央空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的污染。以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。
第二，运行效率优势。对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。
第三，经济优势。地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。
第四，运行费用优势。地源热泵系统在运行中的节能特点也是显而易见的：通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。锅炉只能将70%～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量。
第五，系统简单。一机多用，节约设备用房，应用范围广。地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间，由此而产生的经济效益相当可观。
第六，无需除霜。大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在15℃以上，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。通过详细对比，我们很容易发现地源热泵中央空调优势非常明显，从这里我们也可以看出，为什么政府会大力推广地源热泵系统，地源热泵的普及不仅关系到家庭用户的切身利益，也很大程度上降低建筑能耗，缓解环境能源压力，优化生态环境。
二、地源热泵安装过程需要注意的问题
（一）地埋管地源热泵暖通空调系统
地源热泵地埋管系统最大的特点就是在使用的时候，本身处于地下，在使用的过程中，一般利用高强度高密封性的塑料管为载体，实现暖通空调与土壤进行冷热交换的亩荒地，这样的设计可以让地源热泵更好适应气候的变化，例如在夏天温度较高的时候，地埋管能够将建筑物吸收到的热能转移到地下进行储存，在温度较低的冬天进行排放，从而达到预期的目标，在实际的使用过程中，可以对资源更加充分的利用，完成暖通空调功能的同时，实现环保的目的。
（二）地埋管地源热泵暖通空调系统埋管形式的选择分析
在一般情况下，地源热泵暖通空调在埋管的时候，主要使用的垂直式以及水平式两种方式，在使用的过程中，根据当前的地形以及需求，进行不同形式的选择，二者在选择的工程中，水平的埋管形式本身的成本相对较小，但是对于地质构造的影响比较大，所以在实际的使用之中，人们更多使用垂直埋管的方式，这种方式对于地质的影响比较小，虽然价格相对较高，但是在后续的使用过程中，不会造成隐患，因此对于建筑的使用来说，有着较高的实用性。
（三）地埋管地源热泵暖通空调在建设过程中的优势
在使用的过程中，由于自身的运行原理以及方法，因此在实际的运行过程中，对于资源的消耗比较少，而且在实际的使用过程中，也不会产生额外的负担，在选择地埋管的时候，一般会选择高强度的管道，因此不容易被腐蚀，同时由于自身的强度比较高，因此在使用的时候，不会对地面造成太大的影响，在使用的时候，建筑物整体的适宜性比较强，而且热泵机组也能够在供热的同时供冷，因此在使用的过程中，能够结合更多的复杂的条件，所以有着非常强的实用性。
三、实际安装分析
（一）对情况进行了解
在实际施工过程中，需要对当前的条件进行明确，其中包括当前地源热泵暖通空调供暖的面积，以及在使用的时候，整体建筑物的结构以及形状进行分析，并且在建设的时候，需要和绿化等工资进行结合，尽量在不影响建筑群本身的形态下进行设计，这样才可以保证达到最佳的使用效果。其次就是对参数进行设计，在参数设计的时候，需要结合当地的暖通工程设计的标准进行，对温度的上下限以及工程的相关标准进行充分的了解之后，才能够进行实施，这样才可以保证最终的结果能够达到预期的标准，完成对于地源热泵暖通工程的建设。其中参数一般情况下，夏季室外空调计算干球温度33.2℃，湿球温度26.4℃，冬季的室外空调在计算的时候，干球温度为-12℃，相对湿度为45%，在室内参数对空调房的设置过程中，需要结合空调内部的主要结构情况，在实际的使用之中，夏季的温度为26℃，冬季的温度和夏天的相似，但是二者之间的主要区别在于对湿度的把控，需要结合当前的要求标准进行设计，这样才可以，满足使用的情况，增强最终的效果，推动当前空调安装工作能够有效的实施。
（二）室内末端系统设计
在户内空调末端的设计过程中，对于冬夏两个时期的这不同的需求，在使用的时候，一般都选择卧式的暗装风机盘管进行控制，使用这样的方式能够有效保证室内空气的清新，并且通风机管盘需要按照房间的情况以及户主的装修情况进行分析，从而结合实际的情况做出游侠的应对，在多数的情况下，选择与房间内情况适合的风口设计，这样才可以兼顾美观性以及实用性，而且在实际的使用中，考虑到避免动态的热气会导致运转的过程中，出现故障以及异常的情况，因此在设计以及处理的过程中，需要保证风机管盘多数为高静压型。在室内水系统的分布方面，需要结合建筑物内部的结构以及户主的实际使用情况进行有针对性的分析，这样在使用的时候，使用导盘一次泵、两管制系统，对公共部分的设计增加相关的设计，从而完成对于户内的连接水管的使用，从而完成对于空调系统的作用，让安装能够达到预期的效果。
（三）室外管网系统
在地下地源热泵系统能够按照标准的情况进行设计，这样地源热泵能够最大程度发挥自身的作用，让地下水能够保证均衡的装填，并且在抽水的过程中，不同时间段地下水都能够保证自身的均衡状态，这样就不会对地下水造成影响，在实际的使用过程中，主要是让抽取的井水再次回到相同的水层，这样地下水的情况就不会受到太大的影响，从而保证环境的健康。在实际的使用中，需要对以下几个方面的设施进行重视：首先就是抽水井以及回灌井。在布置的时候，需要因地制宜，结合实际场地的情况，以及地下水的情况进行建设，在建设的时候，需要兼顾地源热泵暖通空调的使用需求，同时可以降低水井能源过度的损耗，所以在施工的时候，需要进行多方面的考虑，这样才可以发挥其最大的作用。其次及时对蓄水池以及灌水池进行建设，在设计的时候，需要保证水能量均衡的布置，并且能够在使用的时候，满足当前的建设需求，这样才可以保证工程建设有效的进行，并且能够发挥自身的作用，达到预期的标准。
室外管网系统
（四）冷热源系统设计
在设计的过程中，最常见的放肆就是使用外界的井水，所以在使用的过程中，由于井水本身存在一定的杂质，因此在使用的时候，井水需要处理之后才能够继续使用，通过这样的方式，在最终的使用过程中国，能够达到设计过程中的需求，从而保证正常的使用。因此在具体运行的过程中，需要对井水侧选择定流量系统，这个系统的使用，主要是为了保证各个装置之间能够协调进行运行，并且在使用的过程中，使用压差旁通阀，对这些循环式水系统进行有效的促进，从而完成整个过程。保证工程能够达到预定的效果。
（五）控制系统
在日常的使用过程中，主要的使用系统有以下几个方面，首先是热泵机组的自动控制系统，这部分的系统在使用的工程中，由于需要自主进行控制，对热能进行交换，因此这个过程需要全天候进行，所以人力在监督的过程中，成本太高，因此在当前的使用过程中，对于这部分的控制系统，主要采用的方式是进行电脑设备进行控制，这样能够实现自动化的运行，对于控制来说有着非常重要的意义。其次就是水池的控制，在使用的时候，主要采用的感应设备，运行的原理是对水池的深度进行感应，到了一定的程度之后，就需要控制深井泵的开启以及关闭，从而保证整个系统的运行。最后就是井群控制。主要采用的方式是对当前的井群进行分组，使用这样的方式进行控制，能够顺利完成，并且提升控制的效果，促进当前控制工作的进行。完成当前的施工工作。因此在实际的施工之中，必须重视这些部分，只有这样才可以保证当前的工程能够有效落实，达到预期的标准。
四、结束语
综上所述，当前的地源热泵是一种能够实现制热以及制冷多功能的空调设备，在实际的使用过程中，有效对资源进行了利用，对环境的压力也比较小，所以在当前人们重视环境的背景下有很强的实施效果，同时本身便于维护，虽然前期的投资比较高，但是整体运行以及维护的成本较低，因此整体的成本也在一个较优秀的范围内，所以成为了未来发展的必然趋势。
参考文献：
[1]孔凡杜,王玉虎,柳晓松,尚飞龙.地下水地源热泵单井回灌率计算方法探讨[J].西部资源,2021(02):121-123.
[2]金满,徐洪涛,张剑飞,饶江伟.太阳能辅助地源热泵联合供暖系统模拟研究[J/OL].上海理工大学学报:1-7[2021-04-16].https://doi.org/10.13255/j.cnki.jusst.20200326002.