吴跃生

（苏州工业设备安装集团有限公司，江苏 苏州215004）

1 引言

热泵技术本质上作为一种增加热量的装置，热泵能够输送热量，使其从低温环境送至高温区域。热泵技术自身运行时消耗部分能源，有效挖掘环境介质中储存的能量，综合利用温度，降低热泵装置的功耗，使其供热量消耗降至原有的1/3，成为热泵节能应用的关键。热泵与制冷2个程序具有相同原理，其系统设备组成与应用性能具有一致性。

2 热泵原理及特点

2.1 制冷

热泵系统的制冷运行原理等同加热过程。一般情况下，制冷剂回路维持不变，调整转换阀，连接室内空调终端与传热2个系统。在室内空调后方位置，将原设冷凝器更换为蒸发器，让室内热源传热系统与冷凝器端口相互连接。地源热泵制冷程序的实现过程，借助冷凝器与地下水2种资源完成空气热量交换。蒸发器在持续吸收热量基础上，制冷剂发生了液体向气体的转化过程，通过循环重复实现热交换程序，达成制冷效果。地面源热泵在制冷期间交换出的余热能量，可用于生活用水所需的热能，废水加热生活用水，能够显著减少能量消耗，保障热量获得充分利用。

2.2 供暖

在供暖系统运行时，应在制冷系统中增添制冷剂。在压缩机连接电能运行时，具有较大吸力，保障压缩机高速运行状态。压缩机吸入制冷剂气体，将其压缩成高压高温气态物质。在冷凝器完成水温度调整的基础上，将气态物质转化成制冷剂液体，具有中等压力与温度，继而将此液体输送至蒸发器。相连室内传热与蒸发器2个系统，让地下热能顺利抵达蒸发器。蒸发器系统中的制冷剂能够有效吸收地下水的各种热量，再经压缩机完成热量吸收，达到热交换效果。在压缩机完成处理的基础上，获得了温度为90℃的高温气体。在冷凝器完成冷却的过程中，有效完成热量传输工作，使其到达冷凝器，经由空调终端完成供暖【1】。

2.3 热泵技术

热泵技术的运维成本较小，传统燃气、燃料、燃煤3种锅炉，在实际运行期间，原料成本占较大比例，地源热泵技术中较多应用的能源来自地表水源、土壤源，运行成本较低，大概是普通空调运行成本的1/2。热泵技术在各类加热设备中，占据比例范围为30%～70%，有效节约运行成本，提升能源利用效率，保障运行效率。热泵技术的加热能力，其系数范围取值为[3.5，4.4]，相比传统空气来源，热泵技术的加热能力要增加至少2.5倍，相比燃料锅炉可节约至少1/2的能源。能够同时运行制冷、供暖、热水3个系统，减少多次作业、优化初期投入成本，保障运行安全，保持系统运行的安全性与稳定性，有效控制燃烧产品的排放，降低生态污染。

3 新能源融合在暖通空调中的不足

设计人员尚未有效认知暖通空调设计规范内容的重要性。设计人员应加强对设计标准内容的认知程度，以此保障暖通空调设计工作的规范性，保障暖通工程作业的有序完成。然而，在实际工程建设过程中，部分设计人员尚未全面认知新能源基本技术的应用规范，造成暖通空调在设计工作方面存在诸多不足，严重影响后续作业与暖通工程的运行。例如，防火阀设计工作中，在穿越防火墙作业项目中，尚未重视防火阀应用，造成较为严重的工程安全隐患问题。

暖通空调设计存在运行不科学的问题。暖通空调系统的设计工作具有烦琐性，增加了暖通空调安装工作的难度。例如，部分暖通在设计通道时，采用的设计方式为双侧连接，一侧连接室内房间，另一侧连接楼梯。此种连接方式并未遵循暖通设计的相关原则，存在一定安全隐患问题。如若发生故障问题，极易影响散热器、换热器等设备的运行状态。

暖通空调设计工作系统性不足。暖通空调的设计工作涉及较多方向，包括烟气排放、风资源排放、供暖等，一旦设计工作存在疏漏，危及整个系统的运行效果。系统性不足逐渐成为国内暖通设计工作较为常见的问题，造成暖通空调运行不畅事件频发，为后续应用与运维留下多重隐患。

4 新能源融合在暖通空调中的应用方法

4.1 太阳能

太阳能具有再生性、总量基数大、应用无节制等优势。太阳能作为新型资源，可融合于暖通空调设计工作中，以此践行环保与节能减排的综合理念。现阶段，太阳能加热系统应用较为广泛，科学设置了运动集热器内在的加热设备，完成了太阳能向热能的转化程序。继而开展热能处理，将热能输送至换热中心位置，将其转化为高温液态水资源，使其供给地板加热系统。借助室内温度，调动太阳能加热能力。在下雨天气时，太阳能获取能力不佳，应采取气体辅助方式，达到能源节约效果，提升人们生活舒适感，改善热水供应的能耗问题，提升人们生活便利性【2】。太阳能热泵原理如图1所示。

图1 太阳能热泵原理图

4.2 地源

地源热泵技术，其应用功能为制冷与供暖，其运行优势为耗能较低、经济实惠。相比传统气源热泵技术，其应用程序是利用土壤温度来完成加热与冷却，减少了对地表与地下水资源产生负面影响。散热与采热操作，尚不具备环境影响作用。秋冬时节，地源热泵技术经由变流器完成了地下热量向地面的传输过程，提升了加热效果。与此同时，此技术有效调整了地面管道及其周边的温度，延长了管道的应用周期。在夏季，地源热泵技术有效调节了地面热量，适时调整了地下管道周边的温度，使地面温度获得了降低，达到制冷效果。

4.3 污水源

污水源热泵技术，作为暖通空调运行介质时，其应用效果取决于全年污水温度的变化幅度、污水稳定能、热能特性等方面，如若温度变化幅度较小，稳定性与热能特性俱佳，能够为暖通空调提供能源。污水源热泵的运行介质主要是冷热源。借助热泵运行理念，在建筑冷暖系统中增设节能应用设备，以此达成节能减排的运行效果，缓解现阶段的资源紧张、能源稀缺等问题，提升人们居住舒适度【3】。

污水源作为暖通空调技术的新能源，其有效提升了城市污水的利用效率。借助热泵技术，有效提升降温的调整效果，达成加热的应用目标，有效节约设备的运行与应用，不会对外界环境造成污染问题。然而，污水源热泵技术在应用期间，存在诸多技术问题，尚需解决，如污水成分处理、换热器净化处理、水垢清除等。污水热能回收设备如图2所示。

图2 污水热能回收机

4.4 通风

自然风资源在流动期间，有助于分散热量的集中效果，达成降温利用效果。将风能作为新能源，融合于暖通空调工程中，将自然风输送至热泵系统的管道中，借助流动风达到热量分散效果。与此同时，自然通风有效改善空气质量，且不存在空气污染问题，环保性极佳。通风热泵技术在运行期间，应综合建筑结构设计，为风能资源综合利用奠定基础条件。

5 结语

综上所述，国内人们生活质量逐渐获得了提升，促进人们加强生态资源保护。为此，新能源技术逐渐渗透在各个行业中，以能耗较大地区为主。设计人员应秉承能源发展、环境保护的综合理念，努力探索新能源融合热泵技术，提升暖通空调的节能效果，科学应用材料与设备，使其顺应暖通工程应用的各项需求，以此改善供暖系统运行的诸多问题，达到系统应用与生态环境的和谐效果。