摘要：随着城市项目建设的逐渐增多，暖通空调设计以成为建筑设计当中的不可或缺的部分，对室内环境舒适度的影响非常关键。因此，本文就地源热泵系统的特点和地源热泵技术在暖通空调当中的工作原理进行了介绍，并对地源热泵技术在暖通空调当中应用的注意事项进行了分析。目的是为暖通空调在设计当中更好应用地源热泵技术提供切实有效的参考。
关键词:暖通空调;设计;地源热泵;应用
社会的进步推动了建筑行业的发展，在进行建筑设计过程，暖通空调设计作为其主要的组成部分，设计是否具有合理性将会对室内环境工作以及生活的舒适度有着直接的影响。
1地源热泵特点
从地源热泵自身的概念角度进行分析，是在浅层地热能源的有效的作用下，比如说地表水、土壤以及地下水等能源，从而实现供热或者制冷高效节能型系统。在地源热泵设计的应用过程中，主要是将传统的空调系统中的冷凝器或者是蒸发器合理的埋入到地下，并且在中间介质的有效作用下，在相对封闭性的环路系统中，通过大地循环性流动，进而实现与大地进行热能转换，达到调节空气、供热以及制冷的目的。与传统的暖通空调系统相比，地源热泵主要的热能来自于大地，不仅能够降低能源消耗，而且在一定程度上达到保护环境的效果。地源热泵特点主要体现在以下几个方面：
1.1地源热泵具有一定清洁性
电力作为电源热泵运行过程过程中的重要保障之一，电力在地源热泵的实际的应用过程中，由于热量来源于大地，因此，应用过程中不存在放热以及燃烧的过程，不仅能够降低对周围环境的污染，而且还能在一定程度上起到保护环境的目的。除此之外，在相对比较成熟的地缘热泵技术支持的条件下，地源热泵系统不应该配置外挂机以及冷却塔装置，因此，地源热泵在排放热能过程中，不会影响周围环境。
1.2地源热泵具有一定的能效性
从目前我们国家地源热泵的应用现状上看，在实际的地源热泵运行过程中，对于能源有着较高的利用率，举例来说，在气温相对比较寒冷的冬季，其能够将温度控制在12~22℃范围之内，相对比要高于常规状态下温度。在地源热泵系统供热过程中，可以提升在循环状态下地源热热泵的蒸发温度，这样在一定程度上有助于增强地源热泵整个系统能效。
1.3地源热泵具有一定的经济性
与传统的暖通空调系统相比，从冷却角度看，地源热泵冷凝温度相对比更低，其制冷效果相对比也更好。从相关的数据资料研究表明，在暖通空调中应用地源热泵系统，其制冷以及供热费用能够在一定程度上降低1/3左右。除此之外，与传统的锅炉供热以及电能供热系统相比，地源热泵系统虽然在运行过程中也通过电能支持，但是其能源消耗低，在经济性能方面表现出明显的优势所在。
1.4地源热泵具有一定的可靠性
在地源热泵系统运行过程中，其系统的控制与管理都是通过计算机系统进行的，能够在一定程度上确保该系统在正常的状态下稳定运行。同时，相关的地源热泵管理人员能够通过对其进行远程监控，及时发现系统运行过程中存在的问题，并且才有效的解决措施。
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1.5地源热泵具有一定的稳定性
地源热泵系统在运行过程中不会受到环境因素的影响相对比较下，系统的热源温度具有一定的稳定性，可以将温度有效的控制在10~25℃的范围内，供热以及制冷系统也能够保持在3.5~4.5范围内，与传统的中央空调系统相比，地源热泵系统具有更高的稳定性。
2地源热泵在暖通空调设计中的应用
2.1大地耦合热泵
大地耦合热泵通常情况下也被称作为土壤热交换器地源热泵，其主要指的将地表浅层的土壤作为热汇或者是热源，在耦合性交换地热器的有效的作用下，水平放置在预设的地沟中，或者是以U型管形式放置在竖井内，同时与水环路保护系统进行有效的连接。与传统热泵相比，大地耦合热泵主要体现以下几个方面优势所在：（1）由于地下土壤相对温度波动较小，并且地面，地表内的空气波动也具有一定的衰减以及延迟性作用，有助于进行热汇以及热源，从而在一定程度上确保大地耦合热泵能够在稳定的状态下运行；（2）以土壤作为热汇以及热源，则不需要进行锅炉以及冷却塔设置，可以在一定程度是该系统对于环境造成的污染性问题；（3）其能够与太阳能集热装置进行有机的结合，在土壤放热以及蓄热的有效作用下，实现更好的制冷以及供热效果。
在大地耦合热泵实际的应用过程中，一方面，需要有效的选择地下土壤转换器系统类型能够，从目前大地耦合热泵现状上看，主要分为水平型以及垂直型两种类型，在应用中相关的技术人员需要根据建筑的具体情况进行选择，通常情况下垂直型埋管模式应用的较为广泛；另一方面，选择地下换热器管材。由于管材都是深埋于地下，因此，从系统运行的稳定性以及可靠性角度出发，应该选择具有良好化学性能以及耐腐蚀性的管材，并且还应该具有一定的韧度以及强度。
2.2地下水热泵
所谓的地下水热泵系统主要指的是将地下水有效的介入到热泵系统机组中，充分利用地下深井水温具有相对稳定性的这一特点，从而有效交换热量。地下水热泵的主要优势在于，其不仅占地面积相对比较小，而且在应用过程中具有显著性的效果，并且一旦能够合理的进行设计，将不会出现故障性的问题，能在一定程度上降低设备的维护成本，同时施工相对比较简单，技术相对比较成熟。在地下水热泵应用过程中，在地下水进行抽取之后，必须要进行相应的回灌工作，预防对周围的地理以及生态环境造成不利的影响。
2.3地表水热泵
地表水热泵与地下水热泵有着诸多的相似性特点，但是不同的是，地表水热泵主要是由潜在水面以下的塑料管道为主要的构成部分，这些管道在相识在主要表现出联膜以及多重性的特点，在地表水热泵运行中形成的地下水热交换系统能够代替土壤热交换系统。在进行暖通空调系统设计过程中，采用地表水热泵必须要将建筑物与管道进行有效的连接，从而才能一定程度上保障地表水热泵能够在稳定的状态下运行。除此之外，在地表水热泵的应用过程中，必须要对该区域内的周围环境条件进行充分的考虑，对相关的设备以及管道进行必须的防潮以及防冻处理，降低气候因素对其的破坏以及影响。
3结语
综上所诉，相关设计的人员必须要暖通空调设计给予足够的重视，在设计过程中应用地源热泵系统，不仅能够达到节能减排的效果，而且还能在一定程度上保障暖通空调系统能够在稳定的状态下运行，推动我们国家建筑行业健康可持续发展。
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论文作者:任亚兵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/3
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