郭玉奇

摘 ? ?要：地表水源熱泵每年利用暖氣運轉(zhuǎn)前的地表水體中蓄積的太陽能資源，這是一種清潔的、可再生的能源。早在1930年代，瑞士蘇黎世的第一個歐洲大型熱泵就開始運轉(zhuǎn)，并以水作為熱源。在日本，1980年代以來為了利用地球水、污水、地下水等而建造或建造的大型熱泵面積有33個。近年來，我國地熱水泵系統(tǒng)的后續(xù)研究越來越重視可再生能源在建筑中的應用，通過大規(guī)模的國家節(jié)能政策和資本促進，廢水和水凈化系統(tǒng)迅速增加。

關(guān)鍵詞：地源熱泵;節(jié)能潛力;應用

1 ?引言

在實際應用支持熱泵技術(shù)的過程中，必須最大限度地結(jié)合該地區(qū)的實際地質(zhì)環(huán)境，做出最科學合理的選擇。尤其要更加關(guān)心地下水比較豐富的地區(qū)。該地區(qū)建設工藝進一步復雜，不斷改進施工技術(shù)，進一步促進支護熱泵技術(shù)的應用。

2 ?地源熱泵的應用現(xiàn)狀

（1）早在1912年，朱莉就在瑞士首次引入了地熱泵的概念。（2）地熱能泵的基本理論研究始于40年代后期和50年代。1948年引入的熱源熱交換理論和1954年引入的熱源熱計算方法是迄今為止對熱交換器物理性能進行測試的最重要的設計計算方法。（3）70年代和80年代，美國一些大學和實驗室開始全面應用源熱泵。（4）1990年代泉水的新階段。1980年代以來，1997年中國能源氣泵研究與美國能源部合作，通過能源效率和可再生能源帶動了中國燃油泵應用的發(fā)展。我國國內(nèi)熱泵系統(tǒng)的研究與應用目前進展迅猛。2006年至2008年，源熱泵的使用總量是過去的四倍。2008年，我國地面熱泵系統(tǒng)中建筑物總面積超過1億平方米。2015年1月，國家能源局委托地熱能源研究中心地熱能源研究中心的國際節(jié)能能源研究機構(gòu)研究淺層工業(yè)發(fā)展，目的是制定"15"國家能源發(fā)展計劃。初步結(jié)論是，在“15”期間，全球變暖已重新劃定1.9億平方米。地熱能泵補充7.5億平方米，現(xiàn)有地熱能增加2.5億平方米，加上價值1.25億平方米，2020年全球變暖1.45億平方米。

3 ?地源熱泵建筑應用項目能源管理平臺的現(xiàn)狀

60年代，西方一些發(fā)達國家和日本人開始研究電源管理制度。日本分公司的世界第一個電源管理中心在電源管理方面相對簡單，因為它可以實時收集和提供第二個電源使用的數(shù)據(jù)。隨著電源管理系統(tǒng)的發(fā)展，不再滿足于簡單收集和部署能耗的價值，電源管理系統(tǒng)現(xiàn)在將重點放在數(shù)據(jù)收集和處理上，以分析能耗信息，并利用這些信息為系統(tǒng)用戶提供優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能效的適當建議。近年來，各行各業(yè)（石油、航空航天、醫(yī)療保健、辦公大樓、化學等）的電源管理系統(tǒng)都出現(xiàn)了）快速發(fā)展。應用電源管理系統(tǒng)給這些行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。近年來，我們還加強了對建立能源管理系統(tǒng)的關(guān)注。2006～2008年國家發(fā)展改革委員會收集和處理了關(guān)于世界風能的數(shù)據(jù)，從而加快和加快了風電場的發(fā)展。2012年，中國新娘出臺了行業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃，制定了能源管理規(guī)劃。電源管理系統(tǒng)主要利用自動化、信息技術(shù)和集中管理模式，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字管理各個方面的能耗。這也反映了電源管理在每個國家的重要性。

4 ?地源熱泵節(jié)能應用策略

4.1 ?地源熱泵技術(shù)的主要應用形式

根據(jù)熱源，地下水源熱泵供暖系統(tǒng)分為地下水源、地表源和土壤源3種。 土壤熱泵技術(shù)實際上是以水為工作介質(zhì)，在土壤中的傳熱管與熱泵裝置之間反復流動，完成設備與土壤之間的熱交換。 根據(jù)填筑地的管道方法，可以分為水平和垂直兩種模式，這是目前比較常見的地下熱源熱泵形式，這兩種方法在實際應用過程中無需抽水。 地下水源熱泵實際上作為地下水的熱源發(fā)揮作用，提取地下水，輸送到熱交換器和熱泵設備，提取熱量后返回地面。 在做這項工作之前，必須以此種方法充分使用地下水為前提，向當?shù)卣挠嘘P(guān)部門申請批準。 地表水熱泵技術(shù)也將地表水作為冷熱源利用，排出水后，使用熱循環(huán)或廢循環(huán)模式進行熱交換處理。 開環(huán)提取后可以直接進行熱交換，閉環(huán)可以在指標數(shù)和熱交換器之間進行熱交換。 基地水源的應用方式不同，支持熱泵主要分為閉環(huán)和開環(huán)兩種模式，開環(huán)系統(tǒng)直接使用外部水源作為介質(zhì)，利用板式熱交換器和外部水進行熱交換。 閉環(huán)系統(tǒng)的熱交換器與外部的水和土壤不相通，所以在閉環(huán)系統(tǒng)進行熱交換。

4.2 ?空調(diào)方案

為了持續(xù)提高暖氣的工作效率和能源利用率，必須不斷優(yōu)化空調(diào)的操作方案。 設計空調(diào)時必須滿足消防室和電梯室的相關(guān)要求。 此外，還需要在所有其他方面充分滿足空調(diào)集中化方案。 暖通方案與一般設計方案之間存在很大差異，尤其是地下熱源熱泵空調(diào)的末端清晰，熱交換器占據(jù)了最大核心，最大限度地結(jié)合了建設項目的具體規(guī)模，最科學合理地確定了埋管的鉆孔數(shù)量和長度，同時還確定了鉆孔工具 此外，還需要對HVAC的傳熱性能進行測試，嚴格計算HVAC施工范圍內(nèi)鉆頭的換熱情況，以更好地理解鉆頭單元的傳熱能力。 通常，選擇雙u熱交換器，鉆頭數(shù)與鉆頭數(shù)=（1000×埋設管熱負荷）/（現(xiàn)場熱交換性能測定單位鉆頭深度×鉆頭深度）一起計算，正確計算總供熱需求。

根據(jù)計算結(jié)果和過去的成功經(jīng)驗，合理確定鉆井間隔、直徑、深度和深度等各種參數(shù)，利用鉆井周圍綠地時，設計梅花形狀，可最大限度地保證與冷氣室相關(guān)的水壓公平性。 分支瀏覽器可以通過墻壁進入機房的集水和噴水。 我國目前正在對空調(diào)熱回收技術(shù)進行大量研究，利用熱回收裝置，有效地集中冷卻水的熱，應用于生活熱水和生產(chǎn)過程，有效利用熱，大大減少了空調(diào)熱污染，取得了很大成果。

4.3 ?運行冷卻塔的策略

（1）對工作設備進行最科學合理的選擇時，選定的冷卻塔滿足項目的實際需要，有效地彌補系統(tǒng)范圍的散熱和熱制造的差異，同時盡量選擇大的冷卻塔，避免浪費。 輔助冷卻塔設計散熱= （設計的總冷卻能力-總設計列）/2×冷卻月。 （2）制定科學合理的啟發(fā)戰(zhàn)略的冷卻塔地源熱泵系統(tǒng)的停止啟動戰(zhàn)略在相同的操作環(huán)境下也有很大不同。 建議1以埋設管道的地下熱源熱泵為主要的傳熱方式，使用充分埋設的管道向凝汽器輸送熱水。 當水溫達到一定的基準時，地下熱源熱泵的熱負荷達到自己的峰值的說明也必須在這個時候啟動冷卻塔。 方案2使用埋置管道將熱水轉(zhuǎn)移到復水器后，必須在適當?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)室外溫度和水溫的差。 否則，有必要啟動冷卻塔進行輔助冷卻處理。 方案3定期開放冷卻塔，每年數(shù)個月。 根據(jù)過去幾年的經(jīng)驗，計劃1和計劃2的比較提供了更大的應用優(yōu)勢。

5 ?結(jié)束語

近年來，隨著我國國民生活水平的大幅提高，能源消費也在加速。 建筑能源消費在社會全體的能源消費中占有很大的比重，提高建筑能源使用效率是很重要的。 地源熱泵是可再生能源系統(tǒng)應用的重要組成部分，也是節(jié)約建筑能源的重要手段，受到國家宣傳。

參考文獻：

[1] 李義巖，李曉君.地源熱泵系統(tǒng)的改進與運行控制方法研究[J].電力需求側(cè)管理，2016（6）：40～44.

[2] 王建奎，陳永攀，林奕，陸麟.地源熱泵規(guī)?；瘧冒l(fā)展對策研究[J].建設科技，2016（Z1）：102～105.

[3] 王硯，秦小娜，田鋮，伍小亭.基于地源熱泵技術(shù)的區(qū)域能源系統(tǒng)——天津地區(qū)實踐[J].建設科技，2016（Z1）：106～108+111.

[4] 陳曉地表水源熱泵理論及應用[J]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016（2）.

[5] 龍激波，李念平，阮芳，等地表水源熱泵系統(tǒng)冷熱源利用的節(jié)能評價[J]湖南大學學報，2016（2）：47～51.