王锋
青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司，山东 济南 266100
摘要：我国取暖模式较为单一，燃煤取暖又会导致冬季雾霾天气，最近几年，我国在供暖方式上作出了众多改变，对清洁能源进行了有效的利用。对于此，本文讨论了清洁能源高温热泵技术及其原理，并对高温热泵技术在地热供暖中的应用价值进行了研究，以供于参考。
关键词：高温热泵技术；地热供暖；价值探究
最近几年，由于我国北方的雾霾天气，给人们的身体健康带来了严重的威胁。因此，就需要对传统燃煤的供暖模式进行创新，有效的利用清洁供暖是整治雾霾问题的重要手段，地热供暖属于目前最为普遍的供暖方式。虽然我国具备着丰富的地热资源，可是很多地热资源都很难符合供暖的标准。地泵仅消耗一部分高位能，就能够将低温地热转化为高温热能，然后再输送给用户实现供暖。因为受到地泵供热温度的局限，让地泵不能够被大规模的使用，将热泵的供热温度提升，不但能够让区域供暖完成热水输送，还能在相同情况下让热水输送的距离增大。高温热泵能够直接作用于改进燃煤锅炉，实现原末端系统直接接驳，使得末端系统不会再出现重复投资现象。所以，就需要将高温热泵作为目前的重点研究。
一、 高温热泵技术
（一）高温热泵的技术要点
在常温热泵蒸发器中，如果其进水温度大于21℃，就会导致压缩机出现损害，倘若在常温热泵冷凝器中，进水时的温度大于55℃，就会让冷凝机受到损害。对于建筑供暖系统而言，末端风机盘管和散热器在供暖的过程中，他们的温度可达到60°以上，通过高温地泵技术可以让地热水达到阶梯利用的效果。在高温地泵系统中，存在着几个重要的技术，如今热泵设备比较常见的压缩机类型包括螺杆压缩机、全封闭涡旋式压缩机等，对各种压缩机的运行特点作出比较的过程中，高温空气源热泵设备能够适用于全封闭涡旋压缩机[1]。在进行工质的选择时，必须对高温热泵设备的运行情况进行充分的考虑，比如其对环境污染情况、换热效率是否过高等等，所以必须选用高品质的制冷剂作为工质。在循环系统中，可以运用水循环系统，即为多路独立制冷循环系统，可以让设备冷凝工作中产生的温度和压力减小，为保证设备运行中具备稳定性，需要将经济换热装置安装在设备内。在系统运行中，为确保整体机组能够在高温的情况下长久的运行，必须结合于地源温度以及冬季热源温度，来把控高温热泵的运行情况及其运行条件。在对换热器进行选择时，需对其结构、用途以及传热特点进行考虑，让换热器符合要求[2]。
（二）高温热泵技术原理
关于高温热泵技术，就是收集企业排放的中低温度的废水，再利用设备将其转化为低于或等于150℃的水，将此种热度作用于供暖和工业。高温热泵技术就是将低压低温气体经过压缩，转化成高压高温气体，也就是利用压缩机让制冷剂的内能得以体现，压缩器中的气体借助冷凝器， 再通过风或者水向外部环境散发热量，在这个过程中形成低温低压制冷剂液体，再利用蒸发器，通过风或者水从室内吸收热量，转化成制冷剂气体，再吸热中转化成潜热能，此过程没有对温度造成很大的影响，却让其内能实现了增大。这几个过程充分的体现了热力学原理，通过压缩达到绝热，再通过冷凝出现等压，并在节流中出现等焓，最终在蒸发的过程中再次出现等压。高温热泵技术使得燃煤锅炉被取代，达到了工业节能能源的效果。通常来讲，高温热泵在出水的过程中，其温度能够高达85°，热泵出水温度达到65°就可以称之为高温热泵或中温热泵。如今我国很多热泵企业所研制出的热泵出水温度已达到150°，其可以取代燃煤锅炉，能够在很大程度上让废气的排放减少，从而达到绿色节能的效果[3]。
二、高温热泵技术及其在地热供暖中的价值探究
（一）作用于办公楼取暖
城市中的办公楼占据很大的比重，并且楼层也普遍高，其有着较为固定的使用时间段，所以可在办公期间给予供暖及制冷，将高温地源热泵技术作用于办公楼供暖及制冷的过程中，其制冷以及制热系数为3.5和4.7，然而相较于空调，热泵技术让运行费得到了大大的节省，进而让电能的损耗也在很大程度上减小，废水和废渣的排放得到了遏制，也让大气得到了保护，从而使得对环境的威胁消除。关于冬季供暖，其有效的将锅炉取而代之，充分的体现了绿色环保的理念。高温热泵技术不但能够供暖，还能够制冷，因此对于大规模建筑，地源热泵系统具有重大的作用。在办公供暖以及制冷中，利用此项技术消除了众多安全隐患，让危害降到最低。在工程的扩建和改造的过程中，可在各种位置对热泵机组进行安装，同时也让空间得到了节省[4]。
（二）应用于农村供暖
在我国农村占据着二分之一的面积，农村普遍采取烧煤炉子进行取暖，在冬季，燃煤很难让室内达到温暖的效果，并且其还会给环境造成严重威胁，倘若煤无法充分的燃烧，就会产生有害气体，严重中的威胁着人们的生命和健康。空气源热泵技术也可在农村中得到有效的利用，在农村具备完备的电网设施的基础上，就可以使用此种技术，且能够得到大范围的应用，其能够让室内温度达到保暖的效果，在安装上也极为便捷，在任何环境下都能够安装，其设备的价格也较为低廉，并省去了大量的运行费用，又大大的节省了能源，让电热水器和锅炉被逐渐的取代，且不会给环境造成威胁，让农村地区人们的生活质量得到很大程度的改善[5]。
（三）在城市居民楼群供暖中的运用
在城市中，很多地热资源的水温比较高，在居民楼群供暖中运用高温深井热泵技术，其能效是十分显著的，其实际运行很大程度的高于空气源热泵技术，并且运行成本十分低廉，高温深井热泵技术无需燃烧，也就不存在排放，更不会产生废渣、废气等，也能够避免城市出现热岛效应，不会给环境造成任何威胁，此项技术对环境十分有益，水源热泵系统能够制热以及制冷，并能够解决生活用水问题，该设备的用途十分广泛，此系统可以同时取代空调、热水器和锅炉。 如今大多数城市的人们都在应用这套系统，使得人们呼吸到了新鲜空气，并避免了冬季雾霾的出现，从而让人们的生活品质得到很大程度的提升。
（四）高温热泵技术供暖系统
潜水泵主要作用于将地下水引出，需结合工程的实际情况来确定安装的数目，然后再利用相应的调水站，水通过一组热泵机组，再通过蒸发器、再到冷凝器，传达到除雾器等，在将其转化为生活用水时，需要提前装上散沙器，然后在对制热和水箱的水循环层进行调整，从而构成完整的高温热泵技术供暖系统，从而给人们的生活带来了更大的便捷[6]。
结束语
综上所述，我国对于高温热泵的研究还处于初级阶段，并且都是属于基础性的研究，我国产品在温度输出方面相较于国外而言，依然存在着很大的差距，针对高温热泵系统在运行中存在的问题还需要有效的解决。所以，如今对清洁供暖不断的增加需求量，如此一来，在我国高温热泵技术研发上必须加快脚步，让高温热泵技术实现自主化，并减小供暖系统投资成本，其意义是重大的。现阶段，地热供暖被人们普遍推崇，在高温热泵技术的发展中，必须对地热资源进行大力的拓展，主要体现为可利用温度以及适用范围。高温热泵技术就是将水或气体通过压缩、冷凝、节流以及蒸发等程序对热情进行转变，然后对其加以有效的应用。利用高温热泵系统可以通过有关设备以及工质将低温水升高，再通过水温差达到阶梯用水的效果。关于高温热泵技术，可以将其利用于城市和农村的供暖，也可以应用于办公楼供暖，另外还能应用在工业中，此项技术的应用，取代了燃煤锅炉，让不可再生资源得到了保护，并使得环境得到了有效的改善，同时节省了能源。高温热泵技术在地热供暖中的应用，具有重要的研究价值，对改善人们的生活质量和促进社会可持续发展发挥着显著的作用。
参考文献：
[1]刘军,谢迎春,蒋执俊.热泵技术在地热供暖梯级利用方案中的应用研究[J].节能与环保,2020,No.308(3):81-82.
[2]吴茹恒.地源热泵技术在暖通空调节能中的应用[J].产城(上半月),2020,(3):1-1.