关于地源热泵空调工程中节能问题的探讨

摘要：随着社会经济的发展和人民物质生活水平的提升，各类建筑结构中供热系统与空调系统的应用越来越普遍。根据我国目前社会现状分析，我国建筑能耗占据社会总能耗的三分之一以上，空调系统占据着建筑能源的一半以上。因此，在工程施工建设中，做好空调系统的节能降耗尤为关键，是目前工程领域工作人士研究的焦点课题。在这种时代背景下，地源热泵空调系统得到了大力的推广，也成为我国政府和建设部门高度重视的一种节能新技术。本文通过地源热泵空调的工作原理、工作背景、工作优势展开分析，从低碳节能的理念对空调系统节能环保问题加以分析，旨在为地源热泵空调系统的节能与应用提供参考。

关键词：节能环保；地源热泵；中央空调；建筑结构

近年来，随着我国能源问题的进一步突出，我国各级政府和建设单位都非常重视建筑节能施工技术的应用和推广，相继出台了许多与此相关的政策和规划方案。在这种时代背景下，地源热泵空调系统应用而生，并得到了大力的推广与发展。在众多的供热空调新技术中，地源热泵空调技术之所以发展最为迅速，其主要在于地源热泵系统与常规的空调系统相比较存在着节能优势高、技术专业、适用范围广、污染低等优势。但是与此同时，由于这种系统在应用中对于技术要求非常专业，因此在工作中还涉及到一些需要我们认真归纳和总结的问题。

一、地源热泵工作概述

地源热泵中央空调系统指的是利用地下浅层的地源热泵资源对室内进行供热、制冷的一种新技术，且是一种无污染、高环保且是可再生能源的新能源技术。这种技术的应用充分体现了节能、环保、灵活、舒适的新型中央空调概念，也是现阶段工作中一项十分重视和关注的技术问题。地源热泵是利用浅层常温土壤或者地下水中能量作为能源，在地下埋管、吸收热能为基础进行工作，由于其热源温度比较高、稳定性好且不随着外界温度变化而引起室内温度出现大幅度变动，因而成为现行空调系统中最受欢迎的一种。这一空调系统无论是冬季供暖还是夏季制冷都是极为方便的，是比其他热源形式高出许多的工作模式。只要我们在工作中具备足够的场地和埋设管道，或者在政府的允许下抽取地下水，那么在工作中各项工作优势必然得到充分的发挥。

1、工作特点

地源热泵是合理利用土壤本身具备的蓄热力、蓄冷特性来进行热力传递和循环利用的一种温度调控措施，其在工作中应当遵循地下常温土壤与地下水相对稳定的特性，通过工作中埋置在建筑物周围或者地下的管理系统与地下水共同作用，从而实现高位电能的输入、实现低位热能和高位热能之间的转移和交换，以此来实现建筑室内的温度调节需求。这种空调技术的采用在目前可以分为三个不同的组成部分，是由室外地能换热系统、水泵热源机组系统和室内采暖空调末端系统共同构成的。其中水源热泵机组也可以分为两种不同的形式，主要常见的机组有水-水型机组和水-空气型机组两种。这三个系统之间是依靠水、空气作为媒介来进行热量的传递和转换，是水源热泵与地能之间相互转换的一个主要组成部分。

2、工作原理

地源热泵空调系统的工作原理主要是：首先，夏季工作：夏季工作本身是一个制冷工作环节，在这个时期内，水源热泵空调系统的应用是利用地下环境温度较低的特点将地源热泵机组中压缩机组内的冷媒，然后利用其作为转换媒介，使得室内空气实现液化循环和转变，通过这种转变带走室内的余热，从而保证室内温度要求。在冷媒水循环的时候，其是通过冷媒水与热媒交换形成的一个循环转变的过程，是热量吸收至冷媒中，以冷媒循环为基础保证的一个核心手段。其次，冬季供热的时候，在这个过程中地源热泵系统通过埋藏在地下的管道将储存在地下的热能通过传热介质吸收，作为逆循环中低温热源，并通过输入少量的高电位热能使得压缩机进行工作，并完成逆循环，给用户提供高品质的热能。

二、地源热泵空调系统节能优势

1、隶属于可再生能源

由于地源热泵系统本身隶属于可再生能源的一种，因此其在应用中具备着良好的节能、环保效益。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。地表浅层地热资源可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。

2、地源热泵属经济有效的低碳节能技术

地能或地表浅层地热资源的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传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

3、地源热泵环境效益显著

地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。

4、地源热泵空调系统维护费用低

在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70%～90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。

三、地缘热泵系统施工中常见问题

地源热泵的施工关系到空调系统的整体效果，其中地源井因其施工具有不可逆性，而显得更为重要。除了按照相关规范精心施工外还应注意以下问题：

在竖直换热器和横向连接管中尽量做到“同程”外，每支换热器的接头数量和接头工艺尽量保持一致，以保证每支换热器的水阻尽可能相同，换热均衡，最大限度地发挥每支换热器的效能。

适当设置观察井和集、分水器，在每支换热器的两端及分水器侧设置阀门，除调节均衡每支换热器的水流量外，还可在局部换热器发生泄露时采取局部关断措施，避免影响整个系统的使用。选择合格的地源换热器。在施工过程的每个步骤均严格执行压力监测，确保每支换热器的完整和有效。

四、结束语

如今能源成为经济发展的“指南针”。国际能源专家普遍认为，新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源。我国地热资源丰富，应该抓住这一良遇，加速地热的开发，为我国可持续发展及环境保护做出积极贡献。

参考文献

[1] 李铁军，王建强. 浅谈地源热泵技术[J]. 河北工业科技. 2007（04）

[2] 王建平. 地源热泵空调工程常见问题及对策[J]. 科技情报开发与经济. 2010（13）

[3] 李鹏. 空调冷水系统变频调速水泵的控制节能[J]. 黑龙江科技信息. 2008（26）

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