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能源危機和環境危機是人類當前主要面臨的問題，是關系到人類社會可持續發展的重要問題，建筑在形成、使用的過程中會消耗大量能源，并對環境造成一定影響，地熱能源的出現為建筑的能源利用提供了新的思路，智能建筑是當今建筑的主要發展趨勢，智能建筑地源熱泵系統的實際應用探討對于在智能建筑不斷發展背景下，節約能源、改善環境有著重要的意義。

1地源熱泵系統的特點

地源熱泵系統是一種通過電力做功將土壤中或土壤水中的低品位熱能轉化為人們能夠利用的高品位熱能的系統裝置，其主要特點有:①節能:地源熱泵系統能夠有效的節約能源;②環保:地源熱泵系統在工作的過程當中不產生廢熱、廢水、廢氣，對環境起到了較好的保護作用;③適用性廣:地源熱泵系統的的適應范圍比較廣，對環境的要求較低，在－5－50℃的溫度范圍環境下均可工作［1］;④安全:地源熱泵系統有著較大的安全性，其在工作的時候實現了水電分離，避免了漏電所帶來的安全隱患。

2智能建筑地源熱泵系統的集成

能源問題是當前人類所要面對的主要問題，地熱能是一種可再生能源，在利用地源熱泵系統對地熱能進行轉化時，能夠有效的節約能源，并且十分環保。智能建筑是當今建筑的主要發展趨勢，其智能化技術在能源的利用上有著重要的作用，在智能建筑中應用地源熱泵系統有著安全、高校、節能、環保的優勢，所以，智能建筑中地源熱泵系統的應用有著重要的意義，而要想實現智能建筑地源熱泵系統的應用，充分發揮智能建筑的智能化優勢，就要將地源熱泵系統進行集成。

2．1智能建筑地源熱泵系統集成的意義智能建筑地源熱泵系統集成對地源熱泵系統的有效運行有著重要的意義:(1)實現信息資源共享:智能化地源熱泵系統的集成能夠提供一個開放的數據平臺，實現對地源熱泵系統運行時各種數據的采集、傳輸、儲存和管理，實現了信息與資源的共享，提升了整個系統運行的穩定性;(2)實現聯動:地源熱泵系統的集成能夠實現其與建筑其他智能系統的聯動，促進了地源熱泵系統與智能建筑的融合;(3)提升了運行的穩定性:這種集成能夠實現系統對設備的實時監控，一旦地源熱泵系統運行過程中設備出現異常，系統能夠及時發現，縮短了故障發現的時間，對系統設備的維護管理有著重要的意義，有效的增加了系統運行的穩定性;(4)降低成本:地源熱泵系統的集成能夠實現系統設備的集中管理，延長了設備使用壽命，減少了維修費用和二次購買費用，有效降低了運行成本。

2．2智能建筑地源熱泵系統的集成智能地源熱泵系統集成主要有以下幾個方面:(1)對系統中各種設備的運行參數以及運行狀態實時觀測，例如溫度、濕度、水泵熱泵機組運行狀態、壓力、流量等等;(2)對運行的參數進行匯集、累計、整理，如對地源熱泵系統的運行時間進行整理，以便于合理安排設備運行時間，以保證設備正常運行狀態，對土熱交換器交換熱量進行累計分析，觀察土壤的熱平衡;(3)對地源熱泵系統中的設備進行集中控制，主要有設備啟停控制、設備故障切換控制、設備變頻控制等等，通過對設備的集中控制實現了設備的統一管理［2］;(4)聯動方面:在地源熱泵系統運行荷載過大時，聯動輔助系統進行供冷、供熱，保證系統運行的穩定。

3智能建筑中地源熱泵系統的實際應用

3．1地源熱泵空調系統

3．1.1地源熱泵空調系統的構成與原理是一種利用地源熱泵轉化淺層地熱能為智能建筑提供制冷、制熱服務的空調系統，地源熱泵空調系統主要由淺層地熱能采集系統、水源熱泵機組、冷熱分配系統和空氣處理系統組成。(1)淺層地熱能采集系統:由換熱器、循環泵、循環管道等部件組成，其主要工作機理是通過水或者防凍劑溶液的不斷循環采集淺層地熱能，并將其送至水源熱泵機組進行熱交換工序;(2)水源泵機組:由壓縮機、節流閥、冷凝器、蒸發器等部件組成，其主要工作機理是將采集的地熱能通過制冷制熱的循環系統實現熱交換的過程，并合理分配，通過冷熱分配系統提供給智能建筑;(3)冷熱分配系統:由冷熱循環泵、分水器、集水器等基本部件組成，其主要工作機理是將水源泵機組分出的冷水和熱水輸送至智能建筑的空氣處理系統;(4)空氣處理系統:是由新風機組、空調系統等組成，其主要原理是將輸送的冷水和熱水進行處理，實現水氣能量交換，為人們提供健康的生活環境。

3．1.2地源熱泵空調系統的優點智能建筑中地源熱泵空調系統的優點有以下幾個方面:(1)能源的優越性:地源熱泵空調系統所利用的能源是地熱能，太陽輻射到地球的太陽能有47%儲存在了地表淺層的土壤和水中，這些地熱能源含量十分龐大，屬于可再生能源;(2)高效、節能、環保:地源熱泵空調系統主要以土壤、地下水、地表水作為熱源和熱匯，在夏季制冷時，這些熱源、熱匯的溫度要比環境的溫度低，這就大大降低了冷凝壓力，降低了機組的工作功率，相反的，在冬季制熱的過程中，熱源、熱匯的溫度要高于外界環境溫度，降低了熱泵的制熱壓力，提高了機組的性能，綜上兩種情況，地源熱泵空調系統能夠有效的節約能源;(3)地源熱泵空調系統在運行的過程中以電為主要動力，不會對環境造成污染，對環境保護有著重要的意義;(4)占地面積少:地源熱泵空調系統不需要設置鍋爐，這會大大減少占地面積，節約了土地資源;(5)應用廣泛:地源熱泵空調系統能夠同時提供制冷需求和制熱需求，應用廣泛。

3．2地源熱泵熱水系統

3．2.1地源熱泵熱水系統的構造與原理地源熱泵熱水系統以淺層土壤熱能、地下水熱能、地表水熱能為低溫熱源，利用地源熱泵提取這些能源轉化為生活熱水，這就是地源熱泵熱水系統。地源熱泵熱水系統由淺層地能采集系統、水源熱泵機組、熱水供應裝置三個子系統組成，其主要的共作原理是淺層地能采集系統提取土壤和地下水熱能，然后通過熱泵機組的蒸發器與熱泵循環進行熱交換，從而實現對智能建筑熱水的供應。

3．2.2地源熱泵熱水系統的優點地源熱泵熱水系統的優點主要有以下幾個方面:(1)高效節能:地源熱泵熱水系統的制熱系數能夠達到3－8，而其他的一些熱水裝置的制熱系數一般都小于1，這就大大的提高了能源的利用率;(2)工作時限無限制:地源熱泵熱水系統工作時受到自然環境的影響比較小，無論在晴天、陰雨天、雪天都能源源不斷的制取熱水;(3)占地面積小:地源熱泵熱水系統的換熱器埋設于地下，不占地上的面積，在智能建筑中不占建筑面積，熱泵機組的體積也很小，總體來說地源熱泵系統的占地面積是比較小的;(4)安全可靠:地源熱泵熱水系統熱水的提取過程是在水電分離的環境下進行的，環境安全，過程可靠，這就大大延長了其使用壽命，一般來說，智能建筑的地源熱泵熱水系統的使用年限在15至20年［3］。

4智能建筑地源熱泵系統的經濟效益

我國幅員遼闊，地熱資源十分豐富，積極開發智能建筑中地源熱泵系統的應用對節約成本，提升社會經濟效益有著重要的作用，地源熱泵系統能夠對能源有著較大的利用率，在制冷制熱的過程中能夠利用地熱溫度與環境溫度的相反性，有效提高機組的效率，從而提高了經濟效益。

5結論

綜上所述，地源熱泵系統是一種重要的可再生能源利用技術，其在智能建筑的應用中有著較好的發展前景，本文以智能建筑地源熱泵空調系統和地源熱泵熱水系統為例，簡單研究了智能建筑中地源熱泵系統的應用，旨在為今后智能建筑地源熱泵系統應用的發展做出貢獻。

作者：鄧光勇 單位：貴州建工集團有限公司