現(xiàn)在，國內(nèi)采暖與空調(diào)的能耗約占建筑總能耗的一半還多，炎夏季節(jié)很多電網(wǎng)高峰負(fù)荷估計(jì)有1/3用在制冷，導(dǎo)致很多地區(qū)用電極其緊張，拉閘限電經(jīng)常發(fā)生。參考住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2010年的調(diào)查狀況，國內(nèi)建筑運(yùn)行能耗估計(jì)占全社會總能耗的30%，像國內(nèi)新建建筑全方位執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，公共建筑能耗會降低一半，搞好建筑節(jié)能尤其是搞好暖通空調(diào)的節(jié)能是目前必要之舉。

　　【摘要】：地源熱泵的能源來自于地下能源，經(jīng)由發(fā)揮淺層巖體的儲冷儲熱性能，以達(dá)到對建筑物的供暖與制冷的目的，被認(rèn)為為現(xiàn)在能夠應(yīng)用的對環(huán)境最較好、非常湊效的供熱和供冷系統(tǒng)。下面對地源熱泵技術(shù)作出相關(guān)闡述，描述了地源熱泵的機(jī)理及社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，研究了其形式和優(yōu)點(diǎn)，對其和一般空調(diào)的技術(shù)特征、投資與運(yùn)行費(fèi)用作出相關(guān)比較，并對怎樣完全應(yīng)用地源熱泵技術(shù)達(dá)到暖通空調(diào)的節(jié)能給出了具有可操作的提議。

　　【關(guān)鍵詞】：施工技術(shù)論文發(fā)表,地源熱泵技術(shù),暖通空調(diào),節(jié)能運(yùn)用

　　【正文】：

　　1.地源熱泵的分類和工作原理

　　1.1地源熱泵的概念

　　地源熱泵系統(tǒng)為應(yīng)用地下的巖土當(dāng)作穩(wěn)定的蓄熱體，把地下淺層的熱資源，經(jīng)過少許的高位能源，把低溫位能往高溫位能轉(zhuǎn)移，來達(dá)到冬季取熱儲冷的目的，夏季取冷儲熱的節(jié)能系統(tǒng)，為當(dāng)前效率高、對環(huán)境最好的熱水、取暖以及制冷系統(tǒng)之一，為經(jīng)濟(jì)效益、社會效益以及生態(tài)效益突出的公益技術(shù)，大家稱之為二十一世紀(jì)的“綠色空調(diào)技術(shù)”。

　　1.2地源熱泵的分類

　　參考地?zé)嵩吹念悇e和方式不一樣，地源熱泵能夠分為以下三種：

　　1.2.1土壤源熱泵

　　土壤源熱源

　　把大地當(dāng)作熱源，熱泵的換熱器埋在地下，和大地來作冷熱交換。土壤源熱泵系統(tǒng)主機(jī)一般選用水―水和熱泵機(jī)組。參考地下熱交換器的安設(shè)模式，通常情況下分為垂直埋管、水平埋管以及蛇行埋管三種。

　　1.2.2地下水熱泵系統(tǒng)

　　地下水熱泵系統(tǒng)，為一類以水體當(dāng)作低位熱源，應(yīng)用地下水式水源熱泵機(jī)組給空調(diào)系統(tǒng)提供冷或熱水，再經(jīng)由空調(diào)末端設(shè)備來房間空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)模式。地下水熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為造價一般比土壤源熱泵系統(tǒng)低，還有水井非常緊湊，不占用場地，技術(shù)也相當(dāng)成熟，水井承包商也非常多。

　　1.2.3地表水熱泵系統(tǒng)

　　地表水熱泵系統(tǒng)一般有開路與閉路系統(tǒng)。地表水熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是相對造價低、泵耗能小、維修率不大和運(yùn)行費(fèi)用不多。在寒冷地帶，開路系統(tǒng)并不好用，只有選用閉路系統(tǒng)。

　　1.3.地源熱泵的工作原理

　　地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)一般為三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、熱泵機(jī)組以及室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。工作機(jī)理便為在地下安設(shè)管道當(dāng)作換熱器，管道和熱泵機(jī)組連接生成閉式環(huán)路，管道里面有液體流動經(jīng)過循環(huán)把熱泵機(jī)組的凝結(jié)熱經(jīng)過管道散進(jìn)地下，或由大地吸收熱量供給熱泵機(jī)組往建筑物供熱。

　　2.地源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢

　　2.1地源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　2.1.1 節(jié)能、高效

　　地溫通常情況下為16℃左右，多少高于地區(qū)平均溫度1至2度，讓熱泵不管在制冷或制熱工況中都位于高效率點(diǎn)。當(dāng)?shù)卦礋岜每照{(diào)系統(tǒng)在供給100單位能量時，大部分的能量來自于土壤，30%的能量源于電力，用在把土壤里面的熱量轉(zhuǎn)移到屋內(nèi)。和鍋爐供熱系統(tǒng)對比，鍋爐供熱僅僅把90%以上的電能轉(zhuǎn)換為熱量給用戶應(yīng)用，但是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率最大值能夠達(dá)到4.7，所以它一般比電鍋爐加熱節(jié)約三分之二還要多的電能。

　　2.1.2 節(jié)省建筑空間、便于運(yùn)行管理

　　地源熱泵未設(shè)冷卻塔和別的室外設(shè)備，不需要鍋爐房、冷卻塔和附屬的煤場、渣場所的占用地，節(jié)約了大量的地皮，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，有助于改善外部環(huán)境外部。熱泵機(jī)組質(zhì)量穩(wěn)定，沒有很大的集中機(jī)組，不需要專人值守，在很大程度上降低維修和維護(hù)費(fèi)用，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組單獨(dú)計(jì)費(fèi)，分戶計(jì)量，有助于業(yè)主對系統(tǒng)的管理。

　　2.1.3 綠色、環(huán)保、無污染

　　對于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，冬季用不著鍋爐，沒有燃燒產(chǎn)物排放，能在一定程度上降低溫室氣體的排放，不但對環(huán)境具有一定的保護(hù)作用，還遵守了《全球氣候公約》。在夏季也是把熱量傳入地下，無一切氣體向大氣排放，一旦獲得普遍應(yīng)用將能夠在一定程度上減小溫室效應(yīng)，舒緩全球變暖的進(jìn)度。

　　2.2 地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　2.2.1 地源熱泵的社會效益

　　國內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)一般依靠礦物燃料，尤其是煤炭。礦物燃料燃燒后生成很多的污染物，位導(dǎo)致溫室效益的關(guān)鍵元素。選取地源熱泵可以在一定程度上降低一般供熱和空調(diào)對大氣的污染，為一個利國利民工程。

　　2.2.2 地源熱泵的經(jīng)濟(jì)效益

　　地源熱泵系統(tǒng)能夠達(dá)到對建筑物的供熱與制冷的目的，還能夠供生活熱水，一機(jī)多用。一套系統(tǒng)能夠代替以前的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊，不用鍋爐房與冷卻塔，省去了建筑空間，也有助于建筑的美觀。不一個地區(qū)，不一樣的地質(zhì)狀況，不一樣的能源結(jié)構(gòu)和價格等均會直接干擾到其經(jīng)濟(jì)性。

　　3.地源熱泵在暖通空調(diào)應(yīng)用中存在的問題

　　然而，地源熱泵也不是非常完美，一般還有些缺陷：初投資非常高，一般是鉆孔費(fèi)與地下埋管材料費(fèi)特別高，估計(jì)占總投資一半還要多，另外需要占用相當(dāng)?shù)牡叵旅娣e;安設(shè)工藝要求非常高，施工工期特別長，一旦設(shè)計(jì)與安裝不恰當(dāng)，將不易完全表現(xiàn)其優(yōu)越性，無法獲得應(yīng)有的節(jié)能成效;易受到不一樣地區(qū)、不一樣用戶及國家能源政策、燃料價格的干擾;冬夏季排取總熱量一直就不平衡，讓土壤年吸、釋熱量也是如此，運(yùn)行很多年后易導(dǎo)致熱泵機(jī)組運(yùn)行效率降低;選用地下水的應(yīng)用方式，將得到當(dāng)?shù)氐叵滤�資源的約束，易造成地下水氧化，出現(xiàn)很多的水文地質(zhì)化學(xué)變化和生物變化等狀況。

　　4.地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　地源熱泵中央空調(diào)為一個齊全的系統(tǒng)工程，專業(yè)化的設(shè)計(jì)與施工保證了空調(diào)系統(tǒng)的合理性，若要表現(xiàn)出工程的高檔與時尚，重點(diǎn)要搞好設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行調(diào)試三個重要階段，其中設(shè)計(jì)為最重要的，也位特別關(guān)鍵的。

　　4.1 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的確定

　　地源熱泵中央空調(diào)為很好的選擇，然而一定要對建筑物的功能、環(huán)境以及土質(zhì)水文進(jìn)行明確的認(rèn)識，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查后，才能確定這一方案。

　　4.2建筑物系統(tǒng)勘查：

　　在確定地源熱泵系統(tǒng)的模式之前，當(dāng)對工程施工現(xiàn)場狀況進(jìn)行精準(zhǔn)的把握，這便為現(xiàn)場勘測。

　　4.3地下巖土熱物性參數(shù)的檢測

　　地下巖土的熱物性參數(shù)為土壤換熱器設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的依據(jù)。熱物性參數(shù)的正確能確保設(shè)計(jì)的可行性。不會出現(xiàn)負(fù)荷不夠的狀況，導(dǎo)致浪費(fèi)。一般的方法選定巖土熱物性參數(shù)為用鉆孔獲得的樣本研究附近的地質(zhì)狀況，再經(jīng)由查閱有關(guān)資料明確導(dǎo)熱系數(shù)的范圍，另外地下地質(zhì)狀況的繁雜，影響土壤導(dǎo)熱系數(shù)的原因非常多，造成計(jì)算的地埋管長度偶爾相差特別大。

　　4.6 熱泵機(jī)組的選擇

　　機(jī)組的選擇一定為地源熱泵專用機(jī)組�，F(xiàn)在市場上很多應(yīng)用者把地源熱泵、水環(huán)熱泵以及冷水機(jī)組分不清楚。所以在選型時務(wù)必要標(biāo)清楚應(yīng)用條件。一般情況下在選用水源熱泵機(jī)組替代地源熱泵機(jī)組時當(dāng)有一個修正參數(shù)，修正系統(tǒng)制冷量為 0.98，輸入功率是1.03。修正系數(shù)制熱量是0.72，輸入功率是1.02。

　　5. 地源熱泵的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評價

　　地源熱泵不但可以供暖和空調(diào)，而且還環(huán)保和節(jié)能，然而地源熱泵是否具有經(jīng)濟(jì)性一直為一個特別重要的問題。因?yàn)闋可娴降囊蛩胤浅６�，不一個地區(qū)，不一個能源結(jié)構(gòu)和價格等均會對地源熱泵的經(jīng)濟(jì)性造成一定的影響，這里只經(jīng)由對地源熱泵和一般的供暖空調(diào)模式來比較，討論它的經(jīng)濟(jì)性。地源熱泵供暖經(jīng)濟(jì)性能夠和一般的燃煤、燃油以及天然氣鍋爐作對比。地源熱泵經(jīng)濟(jì)評價參數(shù)一般為：初投資、成本，及現(xiàn)金流量表有關(guān)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

　　【結(jié)語】：開源節(jié)流，特別是開發(fā)多種可再生新能源會為我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。國內(nèi)地域?qū)拸V，具有豐富的地表淺層地能資源，根據(jù)各地的實(shí)際情況采取各種形式的地源熱泵技術(shù)能夠在一定程度上提高低溫地?zé)豳Y源，還克服了一般暖通空調(diào)技術(shù)的限制與不足，為相當(dāng)有意和具備實(shí)際價值的，在減少能源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境不受污染和城市現(xiàn)代化等具有重大的意義。

　　【參考文獻(xiàn)】：[5]何雪冰，劉憲英，中國過渡區(qū)域居住建筑的制冷 采暖現(xiàn)狀及其發(fā)展前景，西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.6，P199～202

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文章TAG標(biāo)簽：暖通論文

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