所属栏目：机械论文发表 发布时间：2012-11-09浏览量:148
摘要：城市化建设规模不断扩大背景下，我国所拥有的广大能源也会逐渐被消耗殆尽。如何对浅层地热能源加以开发，结合热泵技术对供热、供暖、制冷等问题加以处理，既是我国深刻践行能源优化整合的必然选择，同时也是当前该行业相关工作人员最亟待解决的问题之一。本文依据这一实际情况，以地源热泵在暖通空调设计中的应用为研究对象，从地埋管地源热泵暖通空调系统原理、地埋管地源热泵暖通空调系统埋管形式的选择以及地埋管地源热泵暖通空调系统的优势分析这三个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好这一工作在兼顾节能减排与城市化建设发展过程中所起到的至关重要的作用与意义。
关键词：地源热泵 暖通空调 系统 设计 经济性
从理论上来说，地源热泵是一种以浅层地热能源既能制冷又能制热的特性为依据而形成的高效节能空调设备。它能够通过少量高品位能源的输入，而实现低温位热能向高温位热能的转移。我国在城市化建设中所面临的能源紧缺问题使得这种新型的地源热泵技术成为了能源优化战略的必然选择与发展趋势，大量的实践研究结果表明：地源热泵技术正在以20%以上的速度在世界范围内大规模兴起，这种技术不仅较传统的制冷制热技术在能源需求方面有所改善，同时还有效的节约了成本开支，是城市供暖供冷的最理想选择。如何在地源热泵技术这种优越的发展背景下，将其与暖通空调设计相结合，使其在供暖质量一定的基础上，兼顾成本开支与节能的问题，已成为当前相关工作人员需要特别加以关注的问题之一。笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。
一、地源热泵的基本概述分析
我们知道，地源热泵技术按照地热能交换形式的不同可以分为地下水地源热泵技术、地上水地源热泵技术以及地埋管地源热泵技术这三大类。其中，地上水地源热泵技术需要以江河湖海为载体与地源热泵机进行冷热交换，但这种地源热泵技术仅仅适用于建筑物周围水源丰富的区域，受环境的制约性比较大;其次，地下水地源热泵技术需要通过热泵机内部的可循环换热系统与水泵所抽取的地下水进行冷热交换，它对建筑物的覆盖面积有着明确的要求，只适用于建筑周围平淡开阔的建筑物，在城市紧凑化建设中应用程度也不够广泛，为此，笔者现选取在城市化暖通空调设计中应用程度比较广泛、效果比较显著的地埋管地源热泵技术与其应用系统为例，对其做详细分析与说明。
(一)地埋管地源热泵暖通空调系统原理分析。笔者认为地埋管地源热泵暖通空调系统最大的特点在于它将空调系统的热交换器埋在地下，以水源在高强度、高密封性塑料管环路中的持续、循环流动为载体，实现暖通空调与打的土壤进行冷热交换的目的。一方面，在夏季高温天气状况影响下，地埋管地源热泵机组能够将建筑物所吸收到的热能转移到地下存储，达到对建筑物降温的目的;另一方面，在冬季低温天气状况影响下，地埋管地缘热泵系统又能够将地下土壤在夏季所储存的热能转移到建筑物内，同时将建筑物内的冷量转移到地下储存，达到为建筑物供暖的目的。
(二)地埋管地源热泵暖通空调系统埋管形式选择分析。一般来说，当前技术条件支持下地埋管地源热泵系统的埋管方式可以分为水平式与垂直式两种。在暖通空调系统实际设计工作中，我们可以根据施工区域内的地表面积、地质构造以及钻孔开支等因素对这两种埋管方式进行合理选择。然而笔者认为：就水平式埋管而言，虽然它期初的钻孔费用开支比较小，但其后期整个系统的换热性能较垂直式埋管而言要小得多，并且这种水平式的埋管受建筑区域地质构造的影响程度比较大，在暖通空调实际设计中的应用并不广泛。垂直式的地埋管地源热泵暖通空调系统才是我们研究的重点。
(三)地埋管地源热泵暖通空调系统的优势分析。我们需要认识到这种地埋管地源热泵暖通空调系统从本质上来说是可再生能源有效利用的技术之一。与传统意义上的建筑物供暖制热系统技术相比，这种地埋管地源热泵暖通空调系统在优化节能50%~60%的同时，也节约了40%~70%的成本费用开支，是经济性与节能型的有效统一。与此同时，地埋管尤其是垂直式地埋管对地下水资源的破坏程度低，高密封性能的环状塑料管对地下土壤的污染程度小，是适合我国当下生态型小区的建设要求的。并且整个暖通空调系统在供暖与制冷的作业过程中零燃烧、零排放，对建筑区域的适宜性比较强，整个热泵机组在供冷的同时也能供热，一机两用，既节省了投资又节约了系统占地面积。
二、结束语
总而言之，我国丰富的浅层地表地能资源是地源热泵暖通空调系统得以设计与应用的能源基础。地埋管地源热泵暖通空调在降低能耗与节约成本等方面呈现出的优势需要引起我们足够的重视。笔者深知，只有因地制宜的采取不同形式的地源热泵技术对暖通空调系统技术进行优化整合，同时克服这种技术在应用过程中的不足与缺陷，才能推动暖通空调、地源热泵技术又好又快向前发展。
参考文献：
[1] 罗迎宾.梁路军.季柳金.蒋绿林.地源热泵在水产养殖恒温系统中的应用研究. [J].中国建设信息供热制冷.2010.(01).
[2] 邵明亮.地源热泵在建筑空调系统设计中的应用分析. [J].科技致富向导.2010.(30).
[3] 杜志宏.陈昀.米泉龄.尤炜.暖通空调设计中地源热泵的运用. [J].价值工程.2011.(17).
[4] 罗清海.汤广发.龚光彩.王静伟.热管技术在采暖空调中的应用与发展. [J].制冷空调与电力机械.2002.(02).