地源熱泵技術在建筑暖通中的實踐應用

宋旭東++楊兆帥

摘 要：地源熱泵技術具有節(jié)能、高效的特性，比其他采暖供熱系統(tǒng)更具優(yōu)越性，所以在當前的建筑暖通工程施工中得到了廣泛應用。在本篇文章中，筆者主要論述了地埋管地源熱泵技術，詳細探討了該技術的特點以及施工方法，指出該種采暖技術應用于建筑暖通工程中時，能更快更好的實現(xiàn)建筑采暖，為建筑節(jié)能做出貢獻，值得在以后工作中大量推廣。

關鍵詞：地源熱泵；技術；暖通工程

地源熱泵是一種以淺層地熱能源既能制冷又能制熱的特性為依據(jù)而形成的高效節(jié)能空調設備。它能夠通過少量高品位能源的輸入，而實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位熱能的轉移。我國在城市化建設中所面臨的能源緊缺問題使得這種新型的地源熱泵技術成為了能源優(yōu)化戰(zhàn)略的必然選擇與發(fā)展趨勢，大量的實踐研究結果表明：地源熱泵技術正在以20%以上的速度在世界范圍內大規(guī)模興起，這種技術不僅較傳統(tǒng)的制冷制熱技術在能源需求方面有所改善，同時還有效的節(jié)約了成本開支，是城市供暖供冷的最理想選擇。如何在地源熱泵技術這種優(yōu)越的發(fā)展背景下，將其與暖通空調設計相結合，使其在供暖質量一定的基礎上，兼顧成本開支與節(jié)能的問題，已成為當前相關工作人員需要特別加以關注的問題之一。

一、地源熱泵技術的優(yōu)越性

地源熱泵技術不會對環(huán)境造成影響，是一種環(huán)保的技術相對于用電供暖來說其污染物的排放要減少 70% 以上，對于空氣泵技術來說減少 40% 以上。由于地埋管熱源熱泵技術術語自含式系統(tǒng)，所以其運行說泄露的制冷劑的幾率比較小，也不會對環(huán)境造成重大的影響。因為地埋管地源熱泵技術不需要燃燒等，從而對于能源的需求比較低，而且對于傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)來說其效率提高了40%以上，從而能夠小小地節(jié)約能源和運行成本。同時地源熱泵技術機組具有量的穩(wěn)定性和可靠性，所以整個系統(tǒng)具有高效性和經(jīng)濟性。因為地埋管地源熱泵技術利用的是地熱資源，而所謂的地熱資源也就是是地能，是對太陽能的一種轉變利用，能夠吸收47%的太陽能量，太陽能是一種取之不盡用之不竭的可再生能源，所以地埋管地源熱泵技術是一個可再生能源的利用技術。

二、地源熱泵技術的原理

與其他采暖系統(tǒng)相比，地源熱泵技術不僅能實現(xiàn)建筑供熱采暖，還能在供熱過程中減少能源損耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能。分析地源熱泵技術的工作原理，發(fā)現(xiàn)其主要是對地表，或地下淺層的熱能進行利用，并通過地表熱能利用方式來調節(jié)、控制建筑物的室內溫度，實現(xiàn)對建筑室內環(huán)境的改善。地源熱泵技術在實際應用時能進行能量轉移，將高溫熱源中的能量轉移到低溫熱源中，并以此來保證建筑室內熱能的平衡與均勻分布，為居住者營造一個良好的、舒適的居住環(huán)境。如果建筑物選用該技術進行暖通施工，當建筑物溫度較高時，室內溫度會通過地源熱泵系統(tǒng)傳輸并釋放到土壤中，而當建筑物溫度相對較低時，地源熱泵技術又會將能量從土壤中釋放出來，回升建筑物溫度，達到提高建筑室內溫度的目的。

三、地源熱泵技術在建筑暖通工程中的應用

（一）地埋管地源技術在暖通工程中的鉆孔施工

地埋管地源技術在施工應用時要與其他工程相互配合，尤其是鉆孔施工，要綜合考慮到其他工程特點，避免鉆孔施工對其他工程造成影響。實際施工時可采用的措施有：鉆孔時注意建筑工程電纜施工，提前了解并掌握好電纜的分布路線，鉆孔時避開電纜，以免出現(xiàn)電纜損壞問題。鉆孔時，鉆孔孔數(shù)要按照施工面積的多少來確定，而鉆孔的位置則要根據(jù)施工地面的特點來定位。正式鉆孔時要盡量保證鉆機和鉆桿的垂直度，防止鉆機鉆桿發(fā)生傾斜，鉆到其他地方，破壞其他工程的質量。為了提高鉆孔施工效益，要在鉆孔和鉆孔之間挖設一個泥漿池，目的是裝載地面泥漿，防止泥漿竄流，污染施工場地，給施工帶來麻煩。鉆孔過程中要一邊鉆孔一邊執(zhí)行泥漿灌入，隨時控制好鉆孔質量，防止在鉆孔過程中發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

（二）地埋管地源熱泵技術在暖通工程中的預組裝施工

在進行現(xiàn)場預組裝的時候要注意hdpe管的熱熔管頭的清潔度，對于管徑小于或等于de50的時候，對于管材的切割采用旋轉切刀，對于管徑大于de50的時候采用的是手工木工鋸；當hdpe管在地面連接完成以后要對管道進行試壓，只有在試壓合格以后才可以埋管，等井回填完以后還要對管道進行再試壓，等試壓合格以后再進行水平干管的連接；水平干管連接完成以后再進行試壓，試壓合格以后進行回填土，在總管連接完成以后在進行系統(tǒng)的試壓。在管道進行連接的時候可以采用熱熔連接的方式，對于和金屬管的連接采用法蘭連接的方式，對于外徑大于或等于63mm的hdpe管就可以采用熱熔對接的方式。在進行hdpe管的連接時候要注意對各種附屬設備的核對，避免因為附屬設備的缺失對施工造成影響。

（三）地埋管地源熱泵技術在暖通工程中的下管施工

為了達到良好的下管施工，一般采用的都是預制砼導頭下井施工方法進行施工，在預制導頭制作完成以后要進行相應的試壓工作，導頭的直徑應該大于四根hdpe管的直徑，小于鉆孔的直徑。然后依靠導頭的重量和管道本身的重量進行下井，下井的時候不要讓管道在地面拖拉，不要讓管道產(chǎn)生不自然的彎曲，更不能讓管道產(chǎn)生角度。要在間隔2m耀4m的位置對u型管道進行固定支卡將管道之間隔開，避免熱橋損失的出現(xiàn)，對管道造成巨大的影響，要對管與管之間的間距進行嚴格的設計，必須要保證管與管之間不會出現(xiàn)貼在一起的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象將會對管道造成重大的影響。當hdpe管道下井完成以后要對管道的兩端進行密封，避免由于密封不夠對于整個系統(tǒng)造成的影響。

四、結束語

地源熱泵作為一種環(huán)保節(jié)能的空調方式，目前正在我國迅速發(fā)展。作為一個新興的技術領域，它的成功應用還有待進一步得到驗證。作為施工和管理人員都應該積極參與到推廣這項節(jié)能環(huán)保的新技術中，不斷總結經(jīng)驗。相信不久的將來，地源熱泵在我國一定有廣闊的市場。

參考文獻：

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