地源热泵技术在暖通空调工程中的应用

地源热泵技术在暖通空调工程中的应用

温文奕

（身份证号码：44040219870602xxxx）

摘要：地源热泵技术是一种利用浅层地热能源实现制冷和供暖的高效节能空调装置。本文主要概述了地源热泵技术，并探讨了地源热泵技术在暖通空调中的应用。

关键词：地源热泵；暖通；空调；应用

社会经济的发展，推动了人们物质生活的快速发展，人们在生活品质方面的要求也日渐提高，在暖通空调方面的需求也日益提高，并对其安全性和经济性提出了更高的要求。地源热泵技术是一种最近发展起来的空调供暖方式，具有明显的节能环保特点，在国际上得到了普遍的运用。

1地源热泵系统的特点和优势分析

1.1地源热泵系统的特点

一是节省建筑空间、便于运行管理地源热泵没有冷却塔和其它室外设备，省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积，节省了空间和地皮，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。热泵机组质量可靠，没有大型的集中机组，无需专人值守，大大减少维修、维护费用，可以实现机组独立计费，分户计量，方便业主对整个系统的管理。二是绿色、环保、无污染。地源热泵空调系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守《全球气候公约》。在夏季制冷时也是将热量转移到地下，没有任何气体排放到大气中，如果得到广泛应用将可以大大降低温室效应，减缓全球变暖的进程。三是低运行费用。地源热泵空调系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。其维修量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传统空调。由于自动化程度高，无需专业人员操控[1]。一般来说，地源热泵空调系统的供暖和制冷费用只相当于普通空调系统供暖和制冷费用的30―70%。四是应用灵活、安全可靠、用途广泛。地源热泵空调系统灵活性强，―套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。

1.2地源热泵系统的优势

一是地源热泵的社会效益。我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤炭。矿物燃料燃烧后产生的大量污染物，是造成温室效益的主要原因。采取地源热泵能够有效减少常规供热和空调对大气的污染，是一项利国利民的绿色工程。二是地源热泵的经济效益。地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用[2]。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。根据以往项目的经验，由于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在5~10（年限有待考证）年内收回，地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。同时，地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。

2地源热泵技术在暖通空调中的应用

2.1地埋管地源技术在暖通工程中的钻孔施工

地埋管地源技术在施工应用时要与其他工程相互配合，尤其是钻孔施工，要综合考虑到其他工程特点，避免钻孔施工对其他工程造成影响。实际施工时可采用的措施有：钻孔时注意建筑工程电缆施工，提前了解并掌握好电缆的分布路线，钻孔时避开电缆，以免出现电缆损坏问题[3]。钻孔时，钻孔孔数要按照施工面积的多少来确定，而钻孔的位置则要根据施工地面的特点来定位。正式钻孔时要尽量保证钻机和钻杆的垂直度，防止钻机钻杆发生倾斜，钻到其他地方，破坏其他工程的质量。为了提高钻孔施工效益，要在钻孔和钻孔之间挖设一个泥浆池，目的是装载地面泥浆，防止泥浆窜流，污染施工场地，给施工带来麻烦。钻孔过程中要一边钻孔一边执行泥浆灌入，随时控制好钻孔质量，防止在钻孔过程中发生塌孔现象。

2.2地埋管地源热泵技术在暖通工程中的预组装施工

预组装施工中，管材经质量检验进入施工现场后，要重视管材的堆放工作，采取合理的堆放措施保证管材质量不会受到影响。正确的管材堆放方法为：清扫出干净的地面，保持地面平整，然后将管材成箱的堆放在地面；做好管材堆放高度的控制，堆放高度尽量不要超过2米；同时，避免挤压、外力负荷对管材的影响，避免在管材堆放堆上放置其他重物；做好管材的遮盖，避免阳光、雨露等自然现象对管材质量造成影响[4]。

在进行现场预组装的时候要注意hdpe管的热熔管头的清洁度，对于管径小于或等于de50的时候，对于管材的切割采用旋转切刀，对于管径大于de50的时候采用的是手工木工锯；当hdpe管在地面连接完成以后要对管道进行试压，只有在试压合格以后才可以埋管，等井回填完以后还要对管道进行再试压，等试压合格以后再进行水平干管的连接；水平干管连接完成以后再进行试压，试压合格以后进行回填土，在总管连接完成以后在进行系统的试压。

2.3地下水热泵

地下水热泵是地源热泵技术中使用最为广泛的一种，尤其常以地下深井水为热汇或热源实现供热制冷。因为地下深井水常是在深地层中，又因蓄热与隔热作用的影响，其水温不会因为季节的变化而发生很大的变化，深水井的水温的稳定性更高，对热泵的运行相当有利。虽然整个水井系统布局紧凑，占地面积小，但是却能够抽取与回灌许多地下水[5]。如果地下水热泵循环设计的好，所需的维护费用就非常低。而且在地下水回灌到蓄水层之后，其实际地层的含水量仍不变，不会产生地面沉降等问题，运用技术较为成熟。

2.4地埋管地源热泵技术在暖通工程中的下管施工

下管施工技术高低关系着地埋管地源热泵技术效能能否充分发挥，所以必须保证下管施工质量。在进行地源热泵技术的下管施工的时候一定要注意下管的及时性，要在钻孔完成以后立即进行下管，因为如果下管的时候越晚钻孔里面的积压越严重不利于管道的下放；为了达到良好的下管施工，一般采用的都是预制砼导头下井施工方法进行施工，在预制导头制作完成以后要进行相应的试压工作，导头的直径应该大于四根hdpe管的直径，小于钻孔的直径。然后依靠导头的重量和管道本身的重量进行下井，下井的时候不要让管道在地面拖拉，不要让管道产生不自然的弯曲，更不能让管道产生角度。要在间隔2m~4m的位置对u型管道进行固定支卡将管道之间隔开，避免热桥损失的出现，对管道造成巨大的影响，要对管与管之间的间距进行严格的设计，必须要保证管与管之间不会出现贴在一起的现象，如果出现这种现象将会对管道造成重大的影响[6]。当hdpe管道下井完成以后要对管道的两端进行密封，避免由于密封不够对于整个系统造成的影响。

3总结

开源节流，尤其是开发各种可再生新能源将是我国经济可持续发展的关键。我国地域宽广，蕴藏着丰富的地表浅层地能资源，因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地提高低温地热资源，同时克服传统暖通空调技术的局限和不足，是非常有意和具有实际价值的，在节约能源、防治环境污染和城市现代化方面有着较大的意义。

参考文献

[1]章俞昌.地源热泵技术的特点及其在空调工程中的应用[J].工程建设与设计，2014，（8）：11-12.

[2]魏燕鑫.浅论地源热泵技术在暖通空调节能中的运用[J].中华民居，2014，（4）：20-21.

[3]樊学.地源热泵技术在空调节能改造项目中的应用[J].绿色建筑，2015，（3）：365-366.

[4]时杉杉.基于变频技术的地源热泵空调系统节能改造研究[D].广西大学，2014，（5）：102-103.

[5]胡滨.暖通空调设计中地源热泵的应用[J].城市建设理论研究，2013，（19）；42-45.

[6]邵明亮.地源热泵在建筑空调设计中的应用分析[J].科技致富向导，201,2，（30）；61-62.