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，基本都屬于空氣源熱泵、地源熱泵、水源熱泵和太陽能熱泵四種類型：

 
 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氣-液換熱器與熱泵機組耦合，幾乎不會對環(huán)境造成影響。因此該系統(tǒng)具有系統(tǒng)組成簡單、年運行時間長、初始投資較低、技術(shù)比較成熟的優(yōu)點，在地方氣候條件適宜，特別是冬季氣候較溫和的地區(qū)，是一種性價比出色的節(jié)能方法。但該系統(tǒng)的缺點也是很突出的，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荷的需求趨勢正好相反，溫度低、濕度大會使熱泵效率會大大降低，甚至無法工作。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，但在實際工程應(yīng)用中，常常是耗費大量的電熱能源的情況下才能達到理想效果，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，同時蓄存冷量以備夏用；夏季熱泵逆向運行，將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對建筑進行降溫，同時蓄存熱量以備冬用，因此這是一種典型的可以再生的能源?，F(xiàn)在，對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)定運行，又可利用巖土的天然蓄能能力，且對周圍環(huán)境影響較小，維護費用。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?，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現(xiàn)一機多用，滿足供暖、空調(diào)及生活熱水的需要，波動范圍也要遠小于空氣溫度的變化的，因此其系統(tǒng)的全年運行不僅性能穩(wěn)定、工作可靠、運行費用低。但是，水源熱泵也有其致命的弱點，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)用之前必須做詳細的水文地質(zhì)調(diào)查和技術(shù)經(jīng)濟性能分析。而且由于會造成水資源的浪費，為避免地下水的嚴重流失，通常還要求采用地下水回灌技術(shù)，同時保證地下水不受污染，這在目前仍然是一個難題；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)濟的實現(xiàn)，但其缺點和空氣源熱泵類似，受到自然條件的限制，熱泵的換熱可能會對水體中生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生無法預(yù)計的影響，而且環(huán)境溫度越低時熱泵的供熱量越小，而且熱泵的性能系數(shù)也會降低。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、熱負荷需要根據(jù)具體情況進行計算。

   4. 太陽能熱泵：太陽能熱泵不同于普通的太陽能直接供熱系統(tǒng)，也不同于以太陽能光電或熱能發(fā)電驅(qū)動的熱泵機組，而是利用太陽能集熱器作為蒸發(fā)器熱源的耦合熱泵系統(tǒng)。能源清潔、安全，幾乎不會對環(huán)境產(chǎn)生環(huán)境污染。傳熱設(shè)備可以采用廉價的低溫集熱器，集熱成本非常低。但是太陽能對于整個地球來說全年是非常穩(wěn)定的，但我們可利用的部分本身并不具有穩(wěn)定的特點，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，可見這些類型的熱泵技術(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)計者應(yīng)根據(jù)所設(shè)計建筑的地域特點和具體的設(shè)計情況及甲方要求進行靈活的選用。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價比。

   空調(diào)設(shè)計中的相關(guān)問題

   在設(shè)計節(jié)能建筑的空調(diào)系統(tǒng)過程中，設(shè)計者在空調(diào)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)都應(yīng)該從細處入手，切實落實好節(jié)能的觀念，規(guī)避一些不好的設(shè)計習(xí)慣。  

  1.在選擇冷熱水機組主機配備容量時，出于保護性參數(shù)的考慮，常常會將各空調(diào)系統(tǒng)的峰值疊加，然后再加上完全系數(shù)，從而導(dǎo)致最后冷熱水機組配備容量偏大，這樣會導(dǎo)致大部分時間在部分負荷下低效率運行，造成了很大的投資和能源浪費。主機余量過大也會造成水泵等其他輸送動力設(shè)備的容量過大，整個管路特性遠離最佳工作點，以至于總體能耗過大。

   2.僅僅考慮到減小冬、夏兩季的新風(fēng)負荷，而將新風(fēng)口及空調(diào)機組的新風(fēng)入口按照冬、夏兩季的風(fēng)量設(shè)計，致使過渡季節(jié)仍需要開啟冷水機組，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)在實際運行中沒有手段根據(jù)人員的變化和實際負荷進行必要的調(diào)整，致使供冷量、供水量和送風(fēng)量都大于實際的需求，由此就會造成大量的能量浪費。

   4.在水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)增加必要的控制手段，可在運行時根據(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。同時也可以采用變流量技術(shù)，改善水泵運行工況，使其保持在最高效率點運行，以達到節(jié)能的目的。

   5.重視冷熱源的回收?？照{(diào)系統(tǒng)能源利用率最大限度的提高也是實現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的主要途徑?，F(xiàn)在，我國空調(diào)冷熱回收利用主要是通過系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來處理新風(fēng)，就可以減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機組負荷，達到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟狀況、工程的實際狀況、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換熱性能也有影響，熱回收系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮其安裝尺寸，運行的安全可靠性以及設(shè)備配置的合理性，同時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)合起來使用，利用冷凝熱，以節(jié)約能源。

    主編點評：可見，設(shè)計節(jié)能建筑是一個在設(shè)計理念上的改變，涉及到設(shè)計的方方面面，在這里談到的只是其中的幾個問題，也借鑒了不少的資料，希望能給同行們在設(shè)計相關(guān)建筑時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)計理念的進步，我國的節(jié)能建筑會穩(wěn)步邁向國際先進水平。