地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

呂曉騰

（中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津 300222）

地源熱泵在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

呂曉騰

（中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津 300222）

隨著全球氣候變暖不斷加劇，空氣質(zhì)量指數(shù)每天波動甚大，空氣中的有害物質(zhì)也在不斷增加，這對于人們的日常出行以及工作生活都帶來了不小的影響。因此，暖通空調(diào)的需求量也在逐漸增加。文章首先介紹暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的背景，隨即分析暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中地源熱泵的應(yīng)用情況，最后強(qiáng)調(diào)使用地源熱泵的重要性，希望可以為廣大設(shè)計(jì)者提供一定的幫助。

暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)；地源熱泵；運(yùn)用

空調(diào)使用范圍十分廣泛，在大型的樓宇建筑中都離不開空調(diào)。為了使控制更加方便，多數(shù)樓宇建筑設(shè)計(jì)者都會采用中央空調(diào)的設(shè)計(jì)方案。通過中央空調(diào)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)便捷的控制，在總控制室內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)全樓層的管理。這一過程不僅很方便還能在一定程度上提高工作效率，因此受到很多設(shè)計(jì)者的青睞。在實(shí)際應(yīng)用中也是備受關(guān)注，也有著很好的表現(xiàn)。

1 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)背景

在還沒有空調(diào)的問世的時候，人們只能靠天而生，隨著天氣的變化決定自己日常的工作生活。這樣的情況下，人們生活是很受限制的，沒有自由的時間，更不能隨心所欲，不能依據(jù)自己的意愿進(jìn)行日常勞作。加上氣候變化的原因，還要飽受天災(zāi)給人們帶來的危害。這在一定程度上嚴(yán)重制約著人類社會的進(jìn)步。自從有了空調(diào)，空調(diào)的設(shè)計(jì)技術(shù)也在不斷更新。

2 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)指標(biāo)

2.1 凈化功能

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中最重要的技術(shù)指標(biāo)是對凈化功能的設(shè)計(jì)。一般采用在凈化空調(diào)系統(tǒng)中可以過濾空氣的空氣過濾器。空氣過濾器對吸收進(jìn)來的空氣處理后，保證空氣的清潔程度。過濾網(wǎng)可以將空氣中大分子顆粒進(jìn)行過濾，也能過濾有害物質(zhì)，保證空氣的清潔程度。凈化空氣不僅可以很好的滿足人們正常的生活，而且也可以運(yùn)用在對空氣清潔程度要求較高的工作廠區(qū)。

2.2 溫度控制

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中另一個重要的技術(shù)指標(biāo)是溫度的控制。一般在大型工作廠區(qū)對于暖通空調(diào)的溫度控制要求也是十分高的。尤其是一些對于精度有要求的加工過程中，必須保證加工車間內(nèi)的溫度，否則將會嚴(yán)重影響加工工件的合格率。所以多采用自控系統(tǒng)控制溫度。主要是以回風(fēng)段的穩(wěn)定情況和操作人員預(yù)先在自動控制系統(tǒng)中設(shè)定的固定值為主要參數(shù)對象，隨即結(jié)合相關(guān)的計(jì)算法得出結(jié)論，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下最終實(shí)現(xiàn)通過溫度傳感器對溫度進(jìn)行控制。

3 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中地?zé)岜迷吹倪\(yùn)用

地?zé)岜迷醇夹g(shù)是近幾年比較新興的技術(shù)之一。隨著對地?zé)岜迷醇夹g(shù)了解的增多，加上科學(xué)家采用該技術(shù)進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，已經(jīng)基本掌握了地?zé)岜迷醇夹g(shù)的主要要領(lǐng)。于是，就可以將其運(yùn)用到暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中，通過地?zé)岜迷醇夹g(shù)的引入，可以充分保證暖通空調(diào)設(shè)計(jì)外形更加美觀，設(shè)計(jì)的性能也在原有程度上得到了很大的提高。

3.1 地理管道和熱泵機(jī)組結(jié)合

在實(shí)際運(yùn)用過程中采用地理管道和熱泵機(jī)組相結(jié)合的方式是比較常見，也是運(yùn)用起來比較簡單的組合方式。設(shè)計(jì)過程中依據(jù)地理埋管路位置的不同采用不同長度的管路，對于水平埋管單位長度的熱量和冷卻負(fù)荷的不同，可以確定鉆孔開槽的間距。對于豎直埋管單位長度的換熱量和最大取熱負(fù)荷計(jì)算開槽的占地面積。完成上述實(shí)際操作后就可以依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇熱泵機(jī)房中熱泵機(jī)組的規(guī)格型號，使用臺數(shù)、配套水泵、分集水器、定壓裝置、水處理裝置等，確定前期準(zhǔn)備工作后就可以進(jìn)行熱泵機(jī)房實(shí)際圖紙的設(shè)計(jì)工作。同時選擇合適的機(jī)房面積，設(shè)計(jì)機(jī)房內(nèi)電源開關(guān)的安裝位置。最后，進(jìn)行安裝圖紙和實(shí)際布線圖紙的設(shè)計(jì)工作，以滿足實(shí)際工作需要。

3.2 地理管道和熱回收機(jī)組結(jié)合

對于工程實(shí)際工作中排熱量系數(shù)大于一個單位的工程項(xiàng)目中，就可以采用地理管道和熱回收機(jī)組結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于我國北方氣候比較分明，冬季溫度十分寒冷對于熱量的需求比較多，而到了夏天地表溫度又十分炎熱。因此，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中就可以利用氣候變化的這個鮮明的優(yōu)勢進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時還可以滿足人們冬天對于熱水的需求量的要求。夏季到來的時候，可以采用熱回收式熱泵機(jī)組通過地埋管向巖土排出一部分熱量，熱水被回收機(jī)組加熱后進(jìn)入實(shí)際生活渠道，提供人民日常需求。到了冬天的時候，可以向巖土體取熱，進(jìn)而達(dá)到熱量的平衡機(jī)制，巖土體可以將夏季回收的熱量全部用來制冷也可以只用熱量的百分之二十，這個過程完全可以由操作人員自由控制。

3.3 地理管與熱泵機(jī)和冷卻塔結(jié)合

夏季對室溫要求較高，同時冬季對室溫要求也很高的場景，可以采用不將夏季收集的熱量源排出到巖土體中，而是將熱量直接輸送到冷卻塔。通過冷卻塔可以將熱量進(jìn)行冷卻，之后可以直接使用，就可以避免在經(jīng)過一個冬季才能投入使用的進(jìn)而產(chǎn)生了熱量流失的弊端。而且可以充分地保證排熱量系數(shù)保持在一個單位左右不受影響。北方到了秋季后風(fēng)力就相對充足，通過儲存的風(fēng)力也可以保證冷卻塔的動力源得到保證，風(fēng)力可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，根據(jù)能量守恒的原則，就可以積極的做功，保證動能得到源源不斷的供給過程?？梢娺@一過程是十分有利的。因此，該種機(jī)制的組合在現(xiàn)階段暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中受到了更加廣泛的應(yīng)用，而且，已經(jīng)有很多較大型的空調(diào)廠商都是采用地理管與熱泵機(jī)和冷卻塔結(jié)合的設(shè)計(jì)組合形式。下一步的發(fā)展方向?qū)⑹遣粩嗟拈_拓市場，滿足人們?nèi)找嬖黾拥男枨罅俊?/p>

4 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的重要性

地球上的很多能源都是不可再生的，很多都是一次性使用完就沒有再次利用的機(jī)會，就像人的生命一樣，每個人也就只有這一次生命，一旦失去將無法挽回。因此，每個人都應(yīng)該像珍惜自己的生命一樣珍惜地球上的能源。對于現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并且利用的能源也要積極保護(hù)并且做到合理利用不浪費(fèi)，爭取在有限的范圍內(nèi)發(fā)揮其最大的作用。并將其實(shí)際效用發(fā)揮到極致。

4.1 節(jié)約能源促發(fā)展

人們室內(nèi)環(huán)境的舒適度以及潔凈度等重要生活指標(biāo)都是通過暖通空調(diào)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)空氣中的濕度、溫度等指標(biāo)系數(shù)來完成的。但是居室中的環(huán)境不可能一成不變，人們的皮膚也具有自己主動調(diào)節(jié)的極致進(jìn)行相關(guān)溫度轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)，這就可以適應(yīng)短期的溫度變化?？墒恰５厍蛏先魏文茉炊际怯邢薜?，很有必要采取有限度的對能源進(jìn)行利用的模式。人類得以發(fā)展自然離不開各類物質(zhì)生活的保證，如果沒有物質(zhì)生活作為基礎(chǔ)保證，人們的上層精神建筑自然得不到很好的發(fā)展。因此，為了日后的發(fā)展也要充分的節(jié)約能源，保護(hù)能源。

4.2 保護(hù)環(huán)境謀生存

近年來，隨著可再生能源消耗量的不斷增加，能源的單次使用效率也受到十分廣泛的關(guān)注，因此，很有必要采取行之有效的解決途徑降低能源的消耗。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)作為建筑工程的重要組成部分，如果在設(shè)計(jì)中能夠加入環(huán)保的因素，那將收到十分良好的效益。因此，適時地引進(jìn)地源熱泵技術(shù)，就是非常好的選擇。因?yàn)榈卦礋岜眉夹g(shù)不僅能夠使得能源充分發(fā)揮其作用而且還可以將污染物質(zhì)降到最低，這也是十分綠色的選擇。

4.3 合理利用創(chuàng)新高

任何建設(shè)項(xiàng)目工程都是比較龐大的體系，不是一己之力就可以完成，為了保證工程質(zhì)量，對于能源的利用就要強(qiáng)調(diào)其使用的合理性。根據(jù)前一階段的調(diào)查取證研究發(fā)現(xiàn)，送風(fēng)空調(diào)能源消耗量是地源熱泵空調(diào)使用能源量的兩倍。可見從能源節(jié)約的角度來講，減少不可再生能源的浪費(fèi)與消耗。任何事情的使用都要有個度，過分的開采和使用都將導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的后果。創(chuàng)新精神是我們現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的最寶貴的精神之一，如果只是按部就班，就不可能有任何創(chuàng)新，更別說是未來的發(fā)展。所以，我們鼓勵現(xiàn)在的年輕人要積極創(chuàng)新，鼓勵年輕人自由發(fā)展。用自己豐富的大腦創(chuàng)造出更加美好與幸福的未來。對于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)也是如此，如果不創(chuàng)新就不知道地源熱泵技術(shù)可以達(dá)到如此好的效果，所以，積極創(chuàng)新才是發(fā)展的王道。

5 結(jié)束語

空調(diào)的誕生為人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的便利，在大型活動場所，因?yàn)橛辛伺照{(diào)，可以使人們的娛樂活動更加豐富多彩，進(jìn)而提高人們生活的樂趣，增加人們生活的積極性，為人們的業(yè)余生活提高情調(diào)。同時，對于在工廠以及辦公室工作的人員也是極大的福音，可以保證日常作業(yè)不受嚴(yán)寒酷暑的影響，能夠在一個相對舒適的環(huán)境中工作也可以在一定程度上提高人們的幸福感，進(jìn)而提高工作效率，也可以促進(jìn)時代不斷向前進(jìn)。

[1]王勇,付祥釗.影響地源熱泵系統(tǒng)性能的負(fù)荷特征與特征參數(shù)[J].暖通空調(diào),2015,(5).

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[3]薄成,李臻舒.地源熱泵技術(shù)及其應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2013,(19).

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TU96+2

A

2096-2789（2016）11-0185-02