根據(jù)熱泵系統(tǒng)的熱力循環(huán)型式，通常將熱泵分為蒸汽壓縮式熱泵、氣體壓縮式熱泵、蒸汽噴射式熱泵、吸收式熱泵、熱電式熱泵。其中，蒸汽壓縮式熱泵是在目前研究和使用最為普遍的方式，按照其使用的低溫?zé)嵩吹姆N類(lèi)，基本都屬于空氣源熱泵、地源熱泵、水源熱泵和太陽(yáng)能熱泵四種類(lèi)型：

 
 1. 空氣源熱泵：將室外的空氣作為低位熱能，獲取方便，設(shè)備基本上都是使用一個(gè)氣-液換熱器與熱泵機(jī)組耦合，幾乎不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。因此該系統(tǒng)具有系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、初始投資較低、技術(shù)比較成熟的優(yōu)點(diǎn)，在地方氣候條件適宜，特別是冬季氣候較溫和的地區(qū)，是一種性?xún)r(jià)比出色的節(jié)能方法。但該系統(tǒng)的缺點(diǎn)也是很突出的，室外空氣隨季節(jié)的變化不斷變化，溫度、濕度的對(duì)熱源的影響明顯，熱泵的年效率不穩(wěn)定。在濕度較大的或者冬季天氣寒冷的地區(qū)，其制熱量的變化與建筑熱負(fù)荷的需求趨勢(shì)正好相反，溫度低、濕度大會(huì)使熱泵效率會(huì)大大降低，甚至無(wú)法工作。由于除霜技術(shù)尚不完善，雖然很多的產(chǎn)品都宣傳可以正常工作在零下20度甚至更低的溫度，但在實(shí)際工程應(yīng)用中，常常是耗費(fèi)大量的電熱能源的情況下才能達(dá)到理想效果，這與節(jié)能的目的是相違背的。因此在寒冷及高濕度地區(qū)，熱泵蒸發(fā)器的結(jié)霜問(wèn)題已成為節(jié)能中很大的技術(shù)障礙。

  2. 地源熱泵：利用地表淺層中蓄存的低品位熱能（土壤、地層、地下水）作為熱源，冬季熱泵從淺層的土壤中取熱，用于建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量以備夏用；夏季熱泵逆向運(yùn)行，將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量以備冬用，因此這是一種典型的可以再生的能源。現(xiàn)在，對(duì)這種地表淺層中蓄存的低品位熱能的利用技術(shù)已經(jīng)比較成熟。地表5m以下溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，夏季比環(huán)境空氣低，冬季比環(huán)境空氣高，熱容量大，變化幅度比較小，既能保持熱泵高效、穩(wěn)定運(yùn)行，又可利用巖土的天然蓄能能力，且對(duì)周?chē)�環(huán)境影響較小，維護(hù)費(fèi)用。但是，大地土壤的溫度較低，地下埋管內(nèi)的載能流體與管外的土壤之間的換熱系數(shù)小，能流密度很低，為了獲取足夠的熱量，就需要的地下?lián)Q熱器的表面積足夠大，就需要有足夠的地下埋管換熱器，因此將占據(jù)較大的地下和地上空間，初始投資是比較大的。

   3.水源熱泵：水源熱泵與地源熱泵相似，但是以低溫水作為低溫?zé)嵩矗�可高效地利用量大面廣的地下水、地表水、電廠冷卻循環(huán)水及工業(yè)廢水、污水等作為低位熱源，熱泵COP一般可達(dá)到4~5，節(jié)能效果十分明顯。根據(jù)其熱源的溫度的情況可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，滿足供暖、空調(diào)及生活熱水的需要，波動(dòng)范圍也要遠(yuǎn)小于空氣溫度的變化的，因此其系統(tǒng)的全年運(yùn)行不僅性能穩(wěn)定、工作可靠、運(yùn)行費(fèi)用低。但是，水源熱泵也有其致命的弱點(diǎn)，它要受到可利用的水源條件、水層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水資源使用政策以及能源結(jié)構(gòu)和價(jià)格等因素的限制。使用電廠冷卻循環(huán)水及工業(yè)廢水、污水等作為低位熱源，應(yīng)用的局限性較大；使用地下水，由于水資源已經(jīng)是一種日益緊缺的資源，因此在應(yīng)用之前必須做詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能分析。而且由于會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，為避免地下水的嚴(yán)重流失，通常還要求采用地下水回灌技術(shù)，同時(shí)保證地下水不受污染，這在目前仍然是一個(gè)難題；利用地表水，可以在靠近江、河、湖、海等大體積自然水體的地方比較經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)，但其缺點(diǎn)和空氣源熱泵類(lèi)似，受到自然條件的限制，熱泵的換熱可能會(huì)對(duì)水體中生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生無(wú)法預(yù)計(jì)的影響，而且環(huán)境溫度越低時(shí)熱泵的供熱量越小，而且熱泵的性能系數(shù)也會(huì)降低。此外，不同面積、深度和溫度的地表水單位體積能夠承擔(dān)的冷、熱負(fù)荷需要根據(jù)具體情況進(jìn)行計(jì)算。

   4. 太陽(yáng)能熱泵：太陽(yáng)能熱泵不同于普通的太陽(yáng)能直接供熱系統(tǒng)，也不同于以太陽(yáng)能光電或熱能發(fā)電驅(qū)動(dòng)的熱泵機(jī)組，而是利用太陽(yáng)能集熱器作為蒸發(fā)器熱源的耦合熱泵系統(tǒng)。能源清潔、安全，幾乎不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生環(huán)境污染。傳熱設(shè)備可以采用廉價(jià)的低溫集熱器，集熱成本非常低。但是太陽(yáng)能對(duì)于整個(gè)地球來(lái)說(shuō)全年是非常穩(wěn)定的，但我們可利用的部分本身并不具有穩(wěn)定的特點(diǎn)，其能流密度低、供能不連續(xù)性，這就需要采用較大的集熱和蓄能裝置，并且需要配備相應(yīng)的輔助熱源，其較大面積的集熱器占有了較大的空間，造成系統(tǒng)初投資較高。

    綜上，可見(jiàn)這些類(lèi)型的熱泵技術(shù)可以有效地提高一次能源利用率，減少空調(diào)用能中高品位能源的消耗，但是各有其利弊，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)建筑的地域特點(diǎn)和具體的設(shè)計(jì)情況及甲方要求進(jìn)行靈活的選用。在合適的地方，也可以采用多種熱泵耦合的方式提高效率和性?xún)r(jià)比。

   空調(diào)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題

   在設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的空調(diào)系統(tǒng)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者在空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該從細(xì)處入手，切實(shí)落實(shí)好節(jié)能的觀念，規(guī)避一些不好的設(shè)計(jì)習(xí)慣。  

  1.在選擇冷熱水機(jī)組主機(jī)配備容量時(shí)，出于保護(hù)性參數(shù)的考慮，常常會(huì)將各空調(diào)系統(tǒng)的峰值疊加，然后再加上完全系數(shù)，從而導(dǎo)致最后冷熱水機(jī)組配備容量偏大，這樣會(huì)導(dǎo)致大部分時(shí)間在部分負(fù)荷下低效率運(yùn)行，造成了很大的投資和能源浪費(fèi)。主機(jī)余量過(guò)大也會(huì)造成水泵等其他輸送動(dòng)力設(shè)備的容量過(guò)大，整個(gè)管路特性遠(yuǎn)離最佳工作點(diǎn)，以至于總體能耗過(guò)大。

   2.僅僅考慮到減小冬、夏兩季的新風(fēng)負(fù)荷，而將新風(fēng)口及空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)入口按照冬、夏兩季的風(fēng)量設(shè)計(jì)，致使過(guò)渡季節(jié)仍需要開(kāi)啟冷水機(jī)組，也將使空調(diào)能耗顯著增大。

   3. 室內(nèi)溫度的設(shè)定上，由于盲目追求舒適性或者忽略了普通空調(diào)系統(tǒng)的自控系統(tǒng)，將導(dǎo)致系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中沒(méi)有手段根據(jù)人員的變化和實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行必要的調(diào)整，致使供冷量、供水量和送風(fēng)量都大于實(shí)際的需求，由此就會(huì)造成大量的能量浪費(fèi)。

   4.在水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)增加必要的控制手段，可在運(yùn)行時(shí)根據(jù)流量的變化與功率的變化比成三次方關(guān)系，增大送回水溫差，減小水流量，以降低水系統(tǒng)設(shè)備的能耗。同時(shí)也可以采用變流量技術(shù)，改善水泵運(yùn)行工況，使其保持在最高效率點(diǎn)運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能的目的。

   5.重視冷熱源的回收。空調(diào)系統(tǒng)能源利用率最大限度的提高也是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的主要途徑。現(xiàn)在，我國(guó)空調(diào)冷熱回收利用主要是通過(guò)系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來(lái)處理新風(fēng)，就可以減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際狀況、排風(fēng)中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達(dá)到花較少的投資，回收較多熱(冷)量的目的。換熱器的布置形式和氣流方式對(duì)換熱性能也有影響，熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)要充分考慮其安裝尺寸，運(yùn)行的安全可靠性以及設(shè)備配置的合理性，同時(shí)還要保證熱回收系統(tǒng)的清潔度。熱回收設(shè)備可以與不同的系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)使用，利用冷凝熱，以節(jié)約能源。

    主編點(diǎn)評(píng)：可見(jiàn)，設(shè)計(jì)節(jié)能建筑是一個(gè)在設(shè)計(jì)理念上的改變，涉及到設(shè)計(jì)的方方面面，在這里談到的只是其中的幾個(gè)問(wèn)題，也借鑒了不少的資料，希望能給同行們?cè)谠O(shè)計(jì)相關(guān)建筑時(shí)提供一些有益的參考。相信隨著設(shè)備工藝技術(shù)的不斷更新和設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步，我國(guó)的節(jié)能建筑會(huì)穩(wěn)步邁向國(guó)際先進(jìn)水平。