暖通工程中的地源热泵技术的应用

吴 昊

江苏省地矿地热能有限公司

暖通工程中的地源热泵技术的应用

吴 昊

江苏省地矿地热能有限公司

社会经济的发展，人们经济基础不断增强。对生活环境的要求也是越来越高，暖通空调的使用也是越来越频繁。据不完全统计，在某些商业建筑中，中央空调所消耗的能源占建筑总耗能的一半以上，高的甚至达到了2/3，这给商业建筑的供电系统造成了巨大的压力。暖通空调在给人们带来舒适的环境的同时也加剧了我国的环境污染以及能源紧缺问题，现在社会大力提倡构建环保型和节约型社会，为了适应时代的要求，不断研制新型的节能、环保的空调已是迫在眉睫。

暖通工程；地源热泵技术；应用

近几年，我国建筑事业得到飞速发展，人们对于建筑的关注度与日俱增，建筑能耗是人们关注的焦点之一。对于建筑而言，暖通工程是主要的能耗对象，也是实行节能减排策略的重点目标。伴随技术创新的不断深人，一种全新的节能环保技术应运而生，即为地源热泵技术，通过对该技术的合理应用，不仅可以满足建筑使用日常需求，还能有效减少能源消耗，具有极高的环保性，值得大范围推广使用。现围绕地源热泵技术，对其在暖通工程中的具体应用进行深人剖析，具体内容如下。

1 地源热泵技术及其原理

地源热泵技术是以地热作为热泵装置的热源或热汇，继而对建筑进行制冷或者采暖的技术。随着不断地开发，这一技术正在逐步的走向成熟，在实际的使用过程中，只要对空调通入少量的电源，就可以实现高温热源向低温热源进行能量转移的功能，从而达到制冷或者供暖的效果。由于在不同的季节对供暖制冷的要求不同，因此会采取不同的技术来对其进行处理。在冬天，地热资源相比较于环境来说作为高温热源，要将热量提取出来进行室内供暖或者热水供应，相反对夏季而言，地热资源又成为低温热源，通过相应的技术把室内的热量传递到地下，从而实现降温的效果。因此，地源热泵技术可以有效地满足生活中的供暖制冷，而且对降低能耗和保护环境有着很好的作用。

2 应用优势

地源热泵技术在暖通工程中的应用相比其他一些传统的采暖技术更具优势，如环保无污染、实现可再生能源的有效利用以及经济合理等多方面的优点。首先，对其环保无污染优势而言，主要是由于在其应用过程中不需要借助燃料的燃烧来获取所需热量，因此也就不会出现相应的污染性和有害性气体，所以对环境以及人体不会带来任何伤害。另外，该技术同常规的火炕或锅炉等传统取暖技术而言，在其使用过程中出现制冷剂的泄露的问题几率要小很多，所以造成环境污染的概率也是微乎其微。再次，对于可再生能源的有效利用优势，在实施过程中，所利用的能源都是一些地热能和太阳能等可再生能源，即使能源利用量再高，也不会对该能源造成任何的损失，更不会影响环境质量和破坏生态平衡。对于可再生能源的利用，是该技术最为独特的优势，是其他任何采暖技术所不具备的。

3 地源热泵技术在暖通工程中的实际应用

3.1 钻孔

(1)钻孔施工开始前，应先对场地实施全面勘察，并做好各个专业的协调工作，落实技术交底。根据图纸标明的钻孔数量、位置、间距与尺寸，对.施工准备情况进行核查，检查设备机具的实际情况。确认无误以后，根据图纸要求进行定位，同时完成放线；(2)钻孔时，务必确保钻杆始终垂直地面，以免出现孔斜、塌孔等问题，水平方向上的最大误差不得超过1%，垂直方向最大误差不得超过0.5%；(3)在相邻两个钻孔之间设置泥浆池，将其作为钻孔作业中的水循环载体，防止水体流向其他部位，保证施工现场清洁；(4)集中堆放钻孔产生土体，如果施工现场面积有限，应将土体移至指定弃土场，同时做好遮盖，以免被雨水冲走污染周边环境(5)为避免塌孔现象，在钻孔的同时可沿孔壁灌注少量泥浆，形成泥浆护壁，提升孔壁强度，有效防止塌孔；(6)钻孔时应注意其他管线的布置情况，以免钻孔对其他管线造成破坏；(7)钻孔完成后及时验收，由专业人员进行质量检查与核实，确认质量合格后方可进行后续施工。如果存在质量问题，应根据实际情况采取相应措施进行处理。

3.2 暖通工程中地源热泵技术的下管施工

在进行下管操作的过程中务必要保证下管操作的及时性；待钻孔操作完成之后，立即进行过下管操作，因为其中时间间隔的越长，所钻孔中的积压就越严重，进而对于管道下放操所产生的影响也就越大；另外，为保证下管操作的更高效进行，在施工过程中通常都采取了一种预制硅导头下井施工法，在预制导头制作完成后进行必要的试压试验，要严格保证导头的直径要小于所钻孔径同时大于四根HDPE管的管径；随后凭借管道和导头自身重量进行相应的下井操作，在下井操作中要避免地面上管道的拖拉以及管道出现不自然的弯曲问题。

3.3 管道组装及下管

(1)地埋U形管需要在现场实施预组装，组装前，需要将全部材料放置在平坦地面上，地面需要保持清洁，材料不得受到较大的压力，以免产生形变影响管材质量。材料堆放的实际高度不能超过2m，可采用成箱等方法进行堆放，同时做好储存管理工作，避免材料长时间被太阳光照射。(2)组装过程中，应先对热熔管头进行清理，对管材实施切割时，如果其直径在50mm以内，则需使用旋转切刀；如果直径在50mm以上，则需使用锯弓组装完成后开始试压，未经试压或试压不合格的管材禁止使用。此外要注意，在回填结束以后，还需对管道进行二次试压，确认合格后在与水平管道连接。对于管道的连接，可选取常用的热熔法，而金属管道可使用法兰连接法。连接过程中必须认真核对各个设备，以免设备不匹配对.施工造成影响。施工中应注意，不得在地面上大力拖拽管道，以免造成管道曲折，影响后续施工。

综上所述，经过科学家们多年的研究，地热源泵技术已经有了非常成熟的一套思路，但是地热源泵空调技术的应用发展确是仍然比较缓慢。随着经济的不断发展，能源的消耗越来越快，不可再生资源日益减少和环境恶化日益严重。因此，在未来的建筑行业，暖通空调的地源热泵技术将会越来越重要。

[1] 李文奇. 探究暖通空调节能中地源热泵技术的应用[J]. 节能环保，2014(6)：1434.

[2] 王侃宏，毕文峰. 太阳能辅助加热土壤源热泵系统理论分析[J]. 河北建筑科技学院学报，2012(5)：110-114.