吳躍生

（蘇州工業(yè)設備安裝集團有限公司，江蘇 蘇州215004）

1 引言

熱泵技術本質上作為一種增加熱量的裝置，熱泵能夠輸送熱量，使其從低溫環(huán)境送至高溫區(qū)域。熱泵技術自身運行時消耗部分能源，有效挖掘環(huán)境介質中儲存的能量，綜合利用溫度，降低熱泵裝置的功耗，使其供熱量消耗降至原有的1/3，成為熱泵節(jié)能應用的關鍵。熱泵與制冷2個程序具有相同原理，其系統(tǒng)設備組成與應用性能具有一致性。

2 熱泵原理及特點

2.1 制冷

熱泵系統(tǒng)的制冷運行原理等同加熱過程。一般情況下，制冷劑回路維持不變，調整轉換閥，連接室內空調終端與傳熱2個系統(tǒng)。在室內空調后方位置，將原設冷凝器更換為蒸發(fā)器，讓室內熱源傳熱系統(tǒng)與冷凝器端口相互連接。地源熱泵制冷程序的實現(xiàn)過程，借助冷凝器與地下水2種資源完成空氣熱量交換。蒸發(fā)器在持續(xù)吸收熱量基礎上，制冷劑發(fā)生了液體向氣體的轉化過程，通過循環(huán)重復實現(xiàn)熱交換程序，達成制冷效果。地面源熱泵在制冷期間交換出的余熱能量，可用于生活用水所需的熱能，廢水加熱生活用水，能夠顯著減少能量消耗，保障熱量獲得充分利用。

2.2 供暖

在供暖系統(tǒng)運行時，應在制冷系統(tǒng)中增添制冷劑。在壓縮機連接電能運行時，具有較大吸力，保障壓縮機高速運行狀態(tài)。壓縮機吸入制冷劑氣體，將其壓縮成高壓高溫氣態(tài)物質。在冷凝器完成水溫度調整的基礎上，將氣態(tài)物質轉化成制冷劑液體，具有中等壓力與溫度，繼而將此液體輸送至蒸發(fā)器。相連室內傳熱與蒸發(fā)器2個系統(tǒng)，讓地下熱能順利抵達蒸發(fā)器。蒸發(fā)器系統(tǒng)中的制冷劑能夠有效吸收地下水的各種熱量，再經(jīng)壓縮機完成熱量吸收，達到熱交換效果。在壓縮機完成處理的基礎上，獲得了溫度為90℃的高溫氣體。在冷凝器完成冷卻的過程中，有效完成熱量傳輸工作，使其到達冷凝器，經(jīng)由空調終端完成供暖【1】。

2.3 熱泵技術

熱泵技術的運維成本較小，傳統(tǒng)燃氣、燃料、燃煤3種鍋爐，在實際運行期間，原料成本占較大比例，地源熱泵技術中較多應用的能源來自地表水源、土壤源，運行成本較低，大概是普通空調運行成本的1/2。熱泵技術在各類加熱設備中，占據(jù)比例范圍為30%～70%，有效節(jié)約運行成本，提升能源利用效率，保障運行效率。熱泵技術的加熱能力，其系數(shù)范圍取值為[3.5，4.4]，相比傳統(tǒng)空氣來源，熱泵技術的加熱能力要增加至少2.5倍，相比燃料鍋爐可節(jié)約至少1/2的能源。能夠同時運行制冷、供暖、熱水3個系統(tǒng)，減少多次作業(yè)、優(yōu)化初期投入成本，保障運行安全，保持系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性，有效控制燃燒產品的排放，降低生態(tài)污染。

3 新能源融合在暖通空調中的不足

設計人員尚未有效認知暖通空調設計規(guī)范內容的重要性。設計人員應加強對設計標準內容的認知程度，以此保障暖通空調設計工作的規(guī)范性，保障暖通工程作業(yè)的有序完成。然而，在實際工程建設過程中，部分設計人員尚未全面認知新能源基本技術的應用規(guī)范，造成暖通空調在設計工作方面存在諸多不足，嚴重影響后續(xù)作業(yè)與暖通工程的運行。例如，防火閥設計工作中，在穿越防火墻作業(yè)項目中，尚未重視防火閥應用，造成較為嚴重的工程安全隱患問題。

暖通空調設計存在運行不科學的問題。暖通空調系統(tǒng)的設計工作具有煩瑣性，增加了暖通空調安裝工作的難度。例如，部分暖通在設計通道時，采用的設計方式為雙側連接，一側連接室內房間，另一側連接樓梯。此種連接方式并未遵循暖通設計的相關原則，存在一定安全隱患問題。如若發(fā)生故障問題，極易影響散熱器、換熱器等設備的運行狀態(tài)。

暖通空調設計工作系統(tǒng)性不足。暖通空調的設計工作涉及較多方向，包括煙氣排放、風資源排放、供暖等，一旦設計工作存在疏漏，危及整個系統(tǒng)的運行效果。系統(tǒng)性不足逐漸成為國內暖通設計工作較為常見的問題，造成暖通空調運行不暢事件頻發(fā)，為后續(xù)應用與運維留下多重隱患。

4 新能源融合在暖通空調中的應用方法

4.1 太陽能

太陽能具有再生性、總量基數(shù)大、應用無節(jié)制等優(yōu)勢。太陽能作為新型資源，可融合于暖通空調設計工作中，以此踐行環(huán)保與節(jié)能減排的綜合理念?，F(xiàn)階段，太陽能加熱系統(tǒng)應用較為廣泛，科學設置了運動集熱器內在的加熱設備，完成了太陽能向熱能的轉化程序。繼而開展熱能處理，將熱能輸送至換熱中心位置，將其轉化為高溫液態(tài)水資源，使其供給地板加熱系統(tǒng)。借助室內溫度，調動太陽能加熱能力。在下雨天氣時，太陽能獲取能力不佳，應采取氣體輔助方式，達到能源節(jié)約效果，提升人們生活舒適感，改善熱水供應的能耗問題，提升人們生活便利性【2】。太陽能熱泵原理如圖1所示。

圖1 太陽能熱泵原理圖

4.2 地源

地源熱泵技術，其應用功能為制冷與供暖，其運行優(yōu)勢為耗能較低、經(jīng)濟實惠。相比傳統(tǒng)氣源熱泵技術，其應用程序是利用土壤溫度來完成加熱與冷卻，減少了對地表與地下水資源產生負面影響。散熱與采熱操作，尚不具備環(huán)境影響作用。秋冬時節(jié)，地源熱泵技術經(jīng)由變流器完成了地下熱量向地面的傳輸過程，提升了加熱效果。與此同時，此技術有效調整了地面管道及其周邊的溫度，延長了管道的應用周期。在夏季，地源熱泵技術有效調節(jié)了地面熱量，適時調整了地下管道周邊的溫度，使地面溫度獲得了降低，達到制冷效果。

4.3 污水源

污水源熱泵技術，作為暖通空調運行介質時，其應用效果取決于全年污水溫度的變化幅度、污水穩(wěn)定能、熱能特性等方面，如若溫度變化幅度較小，穩(wěn)定性與熱能特性俱佳，能夠為暖通空調提供能源。污水源熱泵的運行介質主要是冷熱源。借助熱泵運行理念，在建筑冷暖系統(tǒng)中增設節(jié)能應用設備，以此達成節(jié)能減排的運行效果，緩解現(xiàn)階段的資源緊張、能源稀缺等問題，提升人們居住舒適度【3】。

污水源作為暖通空調技術的新能源，其有效提升了城市污水的利用效率。借助熱泵技術，有效提升降溫的調整效果，達成加熱的應用目標，有效節(jié)約設備的運行與應用，不會對外界環(huán)境造成污染問題。然而，污水源熱泵技術在應用期間，存在諸多技術問題，尚需解決，如污水成分處理、換熱器凈化處理、水垢清除等。污水熱能回收設備如圖2所示。

圖2 污水熱能回收機

4.4 通風

自然風資源在流動期間，有助于分散熱量的集中效果，達成降溫利用效果。將風能作為新能源，融合于暖通空調工程中，將自然風輸送至熱泵系統(tǒng)的管道中，借助流動風達到熱量分散效果。與此同時，自然通風有效改善空氣質量，且不存在空氣污染問題，環(huán)保性極佳。通風熱泵技術在運行期間，應綜合建筑結構設計，為風能資源綜合利用奠定基礎條件。

5 結語

綜上所述，國內人們生活質量逐漸獲得了提升，促進人們加強生態(tài)資源保護。為此，新能源技術逐漸滲透在各個行業(yè)中，以能耗較大地區(qū)為主。設計人員應秉承能源發(fā)展、環(huán)境保護的綜合理念，努力探索新能源融合熱泵技術，提升暖通空調的節(jié)能效果，科學應用材料與設備，使其順應暖通工程應用的各項需求，以此改善供暖系統(tǒng)運行的諸多問題，達到系統(tǒng)應用與生態(tài)環(huán)境的和諧效果。