問(wèn)：寒冷地區(qū)如何應(yīng)用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)？地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)如何應(yīng)用于冬季寒冷地區(qū)？

答：都說(shuō)戶(hù)式地源熱泵空調(diào)好，那么它的好從哪里體現(xiàn)呢？其實(shí)金杯銀杯都不如百姓的口碑，地源熱泵的使用效果同樣也是這個(gè)原理，那么關(guān)于地源熱泵的使用用戶(hù)是怎么說(shuō)的呢？

對(duì)江浙滬地區(qū)的一處集中改造地源熱泵的居民家中得知，安裝地源熱泵后，和過(guò)去相比冬季取暖方便了許多，而且干凈安全，再也不用擔(dān)心煤氣中毒了，晚上睡得也踏實(shí)了，而且村民的居住環(huán)境明顯得到了進(jìn)一步的改善，重要的是供暖更舒適了，不用擔(dān)心供暖溫度過(guò)高或是過(guò)低給用戶(hù)帶來(lái)的不適，因此可以放心使用。

通過(guò)對(duì)已有的項(xiàng)目進(jìn)行了解，我們發(fā)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)于戶(hù)式地源熱泵空調(diào)的使用效果是十分滿(mǎn)意的，這樣的好口碑也使得地源熱泵受到了較多消費(fèi)者的歡迎，不僅如此，還對(duì)地源熱泵后期的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用。

雖說(shuō)地源熱泵空調(diào)使用率在逐漸的增高，作為利用可再生能源的高效節(jié)能，環(huán)保型的系統(tǒng)，雖然優(yōu)勢(shì)眾多，但還是在冬季使用時(shí)還需要注意以下事項(xiàng)：

在寒冷地區(qū)由于其冬季供熱負(fù)荷大于夏季供冷負(fù)荷，造成熱泵從地下土壤的吸熱量大于夏季向土壤的排熱量，致使土壤溫度有可能逐漸降低，造成冬季使用時(shí)地源熱泵機(jī)組的蒸汽溫度降低，致使系統(tǒng)供熱量下降，耗功率上升，供熱系數(shù)降低。一般情況下，土壤溫度降低1℃，會(huì)使制取同樣熱量的能耗增加3—4％。同理，對(duì)于南方地區(qū)，由于夏季空調(diào)冷負(fù)荷大于冬季供暖負(fù)荷，可能造成地下土壤的溫度越來(lái)越高，造成機(jī)組的冷凝溫度提高，致使制冷量減少，耗功率上升。因此，維持地源熱泵地下埋管換熱器系統(tǒng)的吸、排熱平衡是地源熱泵系統(tǒng)正常、高效運(yùn)行的可靠保證。

地?zé)崞胶鈫?wèn)題是地源熱泵使用中常見(jiàn)的問(wèn)題，在寒冷地區(qū)，由于冬季的供熱量大于夏季的散熱量，這就造成了地下土壤中的吸熱量大于夏季向土壤中的拍熱量，導(dǎo)致土壤的溫度逐漸下降，造成冬季使用地源熱泵時(shí)蒸汽溫度降低，系統(tǒng)供熱量下降，能耗量上升，導(dǎo)致使用的電量增大，運(yùn)行效果受影響。一般來(lái)講，水平埋管可以和地面進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q，因此不存在地下土壤的熱平衡問(wèn)題，但是對(duì)于垂直埋管來(lái)講，因?yàn)槁穹泡^深，所以易受地?zé)崞胶鈫?wèn)題的影響，一般最常用的方法是采用帶有太陽(yáng)能集熱器輔助加熱的太陽(yáng)能地源熱泵系統(tǒng)，可從根源上解決這一問(wèn)題。

土壤的凍結(jié)對(duì)埋管換熱器傳熱的影響是地源熱泵冬季使用時(shí)應(yīng)注意的另一因素，在零下攝氏度的條件下?lián)Q熱器的周?chē)寥揽赡軙?huì)發(fā)生凍結(jié)，水分凍結(jié)會(huì)放熱，導(dǎo)致大量潛熱被釋放出來(lái)，所以應(yīng)考慮到凍結(jié)時(shí)的土壤溫度要高于沒(méi)有凍結(jié)時(shí)的溫度，而且含水量越高溫度差越大。

在寒冷地區(qū)，冬季進(jìn)入地下埋管換熱器的液體溫度一般均在0℃以下，換熱器周?chē)瑵窳康耐寥揽赡軆鼋Y(jié)。根據(jù)定性分析，水分凍結(jié)時(shí)，有大量的潛熱被釋放出來(lái)，因此在吸收同等數(shù)量的熱量情況下，土壤降低的溫度幅度小，水分越多，釋放的潛熱越多，溫度降低幅度越小，在鄰近換熱器埋管的土壤溫度越高。

如果設(shè)計(jì)中不考慮土壤中水分凍結(jié)的影響，計(jì)算出的地下埋管周?chē)臏囟葓?chǎng)偏低與實(shí)際情況偏差較大，水分越多，差別越大，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮水分凍結(jié)的影響。但目前有關(guān)巖土凍結(jié)和其計(jì)算方法方面的研究文獻(xiàn)不多，但可以肯定土壤凍結(jié)對(duì)地下埋管換熱是有利的。有的文獻(xiàn)提出在長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行時(shí)，如不考慮凍結(jié)的影響，換熱器尺寸要比實(shí)際偏大。有的采用簡(jiǎn)化方法，把埋管與周?chē)寥罁Q熱過(guò)程按未結(jié)凍和凍結(jié)兩種模型計(jì)算，凍結(jié)時(shí)按凍結(jié)區(qū)的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度及末凍結(jié)時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度分別建立盤(pán)管內(nèi)流體能量方程、盤(pán)管壁的能量方程、土壤凍結(jié)時(shí)的能量方程、土壤末凍結(jié)時(shí)的能量方程，最后采用有限差分法求解方程，得到凍結(jié)時(shí)和末凍結(jié)時(shí)的土壤溫度場(chǎng)分布情況。考慮凍結(jié)時(shí)的土壤溫度均高于未考慮凍結(jié)時(shí)的溫度，而且含水量越高，溫度差別越大。

在冬季使用地源熱泵空調(diào)時(shí)要考慮到地下土壤的熱平衡問(wèn)題和土壤凍結(jié)問(wèn)題，只有這樣才能保證地源熱泵后期使用的效果，不過(guò)也不用擔(dān)心，只要正確及時(shí)的進(jìn)行處理，地源熱泵還是會(huì)發(fā)揮出色的作用。