摘要：在我国大力提倡节能降耗的理念下，暖通空调作为能源消耗量较大的行业，为了实现可持续发展的战略性目标，在暖通空调设计中充分考虑到了节能环保因素。地源热泵作为一种新型节能装置，其具有经济、节能、使用范围广、维护费用低等特点，受到了暖通空调设计人员的青睐，并广泛用于暖通空调系统中，在满足人们对暖通空调日常使用需求的基础上，提升了暖通空调的节能、环保效益，具有重要的意义。
关键词：地源热泵；暖通空调；特点；设计；应用
节能、绿色理念已经成为全球性问题，暖通空调作为当前人们生活品质提升的重要组成，在暖通空调设计中应用地源热泵，发挥地源热泵电热特点，以满足暖通空调制冷制热的基础上，实现能源消耗的最小化，环境效益的最大化，以当前我国倡导的一种新型暖通空调节能环保产品。笔者针对地源热泵技术、原理以及特点进行了简要分析，并提出了地源热泵在暖通空调中的有效应用方法，以供同行业人士参考。
1、地源热泵概述
随着国民经济水平的提高，人们对于生活品质有了全新的要求，空调机、加热产品成为了人们生活中必不可少的组成。暖通空调的使用为了人们营造了一个更加舒适的环境，但是，同时也产生了能耗高等问题。地源热泵在暖通空调设计中的应用，在很大程度上解决了传统暖通空调系统使用中产生的诸多不足，发挥了地源热泵的节能环保特点，让我国暖通空调行业的发展带来了革命性的创新。
1.1地源热泵技术
目前，大力开发节能、环保型的可持续发展的暖通空调技术已经成为每个国家的迫切任务。我国幅员广阔，辽阔的地表蕴藏着丰富的浅层地能资源，地源热泵技术可以因地制宜地不同的形式。这项技术不仅可以有效地克服传统热泵空调技术的局限和不足，还具有非常大的现实意义和实用价值的，在节约环保和和城市现代化方面有重要作用。
随着我国能源紧缺与环境问题的日益严重，具有节能环保特性的地源热泵得到了大力开发，与此同时，不同的城市对此还出台了一系列的优惠政策。地源热泵技术以可再生能源利用、有效节能节资、环境效益显著、运行稳定可靠、功能齐全而在全世界得到推广。
1.2地源热泵技术的原理
源于灼热的地球内部的地热能够通过向上传递导致地热的异常，再通过热储本身的热力和围岩元素置换作用等，便形成了良好的地热资源。低温地热则可用于暖通空调领域，地源热泵技术正是该领域地热利用的具体体现。
地源热泵是以地热作为热泵装置的热源或热汇来对建筑进行采暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），即可实现低温热源向高温热源的热量转移。在冬季和夏季，分别将地热能作为高温热源和低温热源，在冬季将地热“取”出来用于采暖或热水供应，在夏季将室内的热量提取后释放到地层中去。
1.3地源热泵的主要特点
可再生能源、高效节能、环保无污染、功能多，应用范围广是地源热泵的主要特点，对此进行以下分析。
1.3.1可再生能源
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能成为清洁的可再生能源的一种形式。
1.3.2高效节能
地能或地表浅层的热资源温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比空气源热泵系统运行效率要高，比传统空调系统运行效率要高20～40%，因此可节省运行费用。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、更稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
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1.3.3环保无污染
地源热泵中的传热介质是在一个完全封闭的循环管道内流动，通过管壁导热与岩土进行热量的转换。地源热泵没有任何污染物排放，低噪声，不影响人们的正常生活和工作，并且系统内装有新风装置，改善了室内的空气环境，使人感到更加的舒适。工程系统的安装不改变原建筑物的外观。
1.3.4功能多，应用范围广
地源热泵系统可用于供暖、空调，同时还可用于供卫生热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调两套装置或系统。此系统可应用于几万平米的大型宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，也适合于小型的别墅住宅的采暖、空调。此外，系统地下部分采用耐
2、暖通空调设计中的应用
虽然暖通空调设计中应用地源热泵具有很大的优势，但是地源热泵的设计往往容易受到客观环境的限制，无法适合所有的系统设计。
2.1热能不足
在大地热能不足以保证冬季取暖时，系统设计要增设特制热的装置来增加热能，达到相关规定，满足热量的需求。而冬季储存的冷能也不能满足夏季制冷需求时，系统设计就得增加冷却装置。但是增加设备的同时也会增加经济负担，因此需要经过计算才能确定采用地源热泵技术是否合理。
2.2正确选择机组
机组的正确选择，就是要求机组要和地源热泵的类型适应。目前市场上的机组五花八门，各种类型的都有，而且没有统一的规范，因此，在挑选机组时应该注意此次工程地源热泵的类型适合何种机组。比如工程应用的是开放式地源热泵空调设计方法，但是采购了水环热泵系统的机组，就会导致夏天不可以正常使用。
2.3能效比与性能系数的选择
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有相当严格的要求。每个厂家生产的机组能效比和性能系数都有可能不一样，因此设计者在选择时需注意。正如德国某个厂家生产的机组，在制热的性能系数一般在4.5到7.2之间，而在制冷时小的只有0.65吨，大的有30吨，相差较大。由于厂家的测定条件不一样，得出的值也会有偏差，另外根据工程进行的情况不一样要求的值也会不一样。
2.4抽水井、回灌井的选择
保证暖通空调设计的正常运行，关键是抽水井和回灌井的选择，对其要求既要保证地源热泵的正确应用，又要减少能源的浪费。根据暖通空调设计的相关规定，要求抽水井和回灌井的井深平均为100米，自由升降度为7米左右，抽水量在95m2/h左右，回灌水量在48m2/h左右，静止水位平均约为地下32m，动水位平均约为地下38m。
2.5控制系统
控制系统分别为热泵机组的自动控制系统、水池的控制系统和井群控制系统，控制系统的各个组成部分都各司其职。比如水池的控制系统主要是根据水位的高低来确定是否需要开启深井盖；井群控制系统主要是负责对此系统进行分组管理，促进控制系统发挥其作用。
结语
综上所述，我国在暖通空调设计中还存在诸多改善之处，地源热泵在暖通空调设计中的应用，有效改善了传统设计方案中的诸多不足，优化了暖通空调设计手法，创新了设计理念。地源热泵因具有性能稳定、节能、环保性高、维修费用低等特点，受到了广大暖通行业的青睐，并广泛应用在方案设计中。经过我国相关技术人员的不懈努力，如今我国地源热泵技术已经相对程度，由于地源热泵在初期运行中的投资较大，因此，只有经过长期使用才能实现良好的节能效果，为企业带来最大的效益。
参考文献
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[4]暖通空调设计中地源热泵的应用[J].陈光.黑龙江科技信息.2013(14).
论文作者:袁毅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：源热泵论文; 暖通空调论文; 地热论文; 机组论文; 系统论文; 热源论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第35期论文;