摘要：暖通工程能源消耗大，如何实现节能减排一直被社会关注。随着技术进步，各种清洁、可再生能源得以开发，地源热泵技术利用太阳能与地热能提供空调服务，缓解了资源、环境压力，被广泛应用。本文就此探讨暖通工程地源热泵技术应用。
关键词：暖通工程；地源热泵；技术应用
引言
地源热泵是利用地表面浅层水源和地表面土壤吸收的太能能和地热能，采用热泵原理，既可制冷又可供热的高效节能空调系统。使用地源热泵能够实现低温位热能向高温位热能转移，不仅节约开支，还能有效改善传统暖通制冷制热技术在能源方面的需求，是目前广大居民供暖制冷的最佳首选。如何利用地源热泵技术的优点并与暖通空调设计有机地结合起来，使其在保证供暖质量的前提下，既节约成本又节能减排，已成为我们暖通工作者需要面临的问题。
1.地源热泵技术特点
1.1低运行费用
由于地源热泵系统高效节能的特性，所以运行起来较传统的空调系统费用要低，实践证明，地源热泵系统比其他采暖和制冷设备节能30%左右。而且地源热泵比较实用，机械运动部件较少，所有的部件不是埋在地下就是安装在室内，避免了设备长年在室外受恶劣环境的侵蚀和破坏，使用寿命达到了50年以上，折旧费和维修费大大低于传统空调。地源热泵采用低压管道系统，双管输送系统，使整个系统在设计上比其他形式更容易和经济，装配操作成本大大降低。
1.2可再生能源
利用地表浅层收集太阳能，不受地域、资源等条件限制，收集面广，而且无处不在，地表浅层是一个大型的太阳收集器，收集了将近一半的太能阳，比人类每年利用能量的500倍还多。地源热泵正是利用地表浅层的地热资源作为冷热资源，进行能量转换的供暖空调系统。
1.3长效环保
地源热泵技术在使用过程中不会消耗任何其他自然资源．同时在调节建筑物内温度的过程中不会产生燃烧，因此，也就不会向空气中排放任何的污染环境的气体。此外，该技术很好的实现了全年循环利用这一目的，在冬季外部环境气温较低时，通过地源热泵可以从地下温度较高处获取地源热；在夏季，外部环境温度较高时通过该技术又可向地下释放一定的热量，通过这个大循环就可以将室内的温度维持平衡。
1.4节能减排
地源热泵技术所使用的热源为位于地下浅层中的地热资源，因此，其使用过程中无需使用燃煤等燃料获取热量，在较低的电能下就可以保证地源热泵系统一直处于稳定可靠的调温状态下。在供暖过程中，与我们一直使用的燃油燃气供热系统或者更为常见的热力管网供热系统相比较，其可降低能源消耗的比率大约为20%～60%。同时，使用该技术进行制冷节能效果大大由于传统的空调系统，使用过程中运行效率较传统空调系统大约提升40%～50%。地源热泵技术采用的资源是清洁能源，使用过程中不会产生由于燃煤所带来的有害气体，其循环介质就是清洁的水，较空调系统比较不会产生氟利昂泄漏至环境中破坏大气臭氧层的问题。
1.5高效经济
地表浅层地热资源的温度一年四季都比较恒定，夏季地表浅层温度比外界气温要低，冬季地表浅层温度比外界气温要高，是比较理想的热泵资源和空调冷源，地表浅层温度比较恒定的特性使得地源热泵比传统的空调系统运行效率要高出很多。另外，地表浅层温度的恒定性，保证了热泵机组运行起来更加稳定可靠，也保证了地源热泵系统的经济性和高效性。
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2.地源热泵技术的工作原理
按照热源的不同可将地源热泵分为三种类型：地下水源热泵地埋管型地源热泵、以及地表水源热泵，其中地埋管型地源热泵采用的是封闭式系统，在封闭的地下管线中利用循环液的循环流动实现建筑内热量与大地内热量之间的热传递。该系统包含换热器结构，换热器结构由地下埋管构成。一般情况下可设置水平和竖直两种换热器形式，通过钻孔实现竖直埋管，其钻孔直径通常在0.1～0.15m。其工作原理简单讲就是冬季通过热泵机组从地下浅层水体或岩土体中吸收地热，从而实现为建筑物供暖；夏季热泵机组将建筑物内的热量吸收至循环水中，同时通过循环及热量传递将其释放到地下实现制冷效果。
3.暖通工程中地源热泵技术的应用
3.1钻孔施工方面
在地源热泵技术的施工过程中，不仅要考虑自身实际情况，还应注意与其他工程之间的联系。在钻孔施工前，必须认真勘察好现场，作好与其他工程的衔接和交叉，避免破坏其他工程。同时按照钻孔平面图的钻孔孔数、钻孔行距和面积与现场实际情况认真进行核对，以确保满足打孔要求；核对正确后，按照施工图纸进行定位放线，排水、泥浆运输等一些基础工序。合理安排施工中产生的土方、泥浆等存放地点，保证施工场地交通畅通无阻；在开始钻孔时，要确保钻机与钻杆呈垂直状态，避免钻孔因为出现偏差将埋管损坏。在钻孔时应在两孔之间挖一个1400×700×500m3泥浆池，用作钻井机在施工中水循环载体，以确保钻孔过程中泥浆的正常流向，避免破坏施工现场。同时在钻孔时，要及时灌入泥浆，以加强孔壁凝固同时还能防止发生塌孔现象；钻孔结束后，要对钻孔工程及时进行认真检查，严格验收，以保证钻孔施工的质量达到地源热泵技术标准的要求。
3.2预组装施工方面
在进行施工时，应加强施工管材的管理，管材应成箱堆放在平整的地面上，且管材堆高不宜超过两米，以避免管材挤压变形。堆放好之后，应做好HDPE的苫盖工作，避免阳光暴晒影响HDPE的使用。在预组装过程中，应保持HDPE管热熔头的清洁度，在对管材切割时，外径小于或等于50mm的应采用旋转切刀，对于外径大于50mm的应采用手工木工锯；当HDPE管在地面完成连接后要及时试压，试压合格后再进行水平干管连接，水平干管连接完后再次试压，试压合格后进行回填土，在总管都全部连接完后在进行全面试压。总之，在预组装施工中，应做好整个过程的试压工作。
3.3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，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硂导头下井施工法，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。
结束语
地源热泵技术凭借其独特的技术优势在暖通工程中得到了广泛的应用，不但有效的满足了建筑的采暖需求，保证了建筑的采暖舒适性，同时还有效的节约了能源，为节能减排事业做出了重大贡献。所以，在暖通工程施工过程中，我们提倡积极的应用地源热泵技术。
参考文献
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[3]梁永辉.地源热泵技术工作原理及在暖通工程中的应用设计[C]//建筑科技与管理学术交流会.2014.
论文作者:马杰泽
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/9
标签：源热泵论文; 钻孔论文; 技术论文; 过程中论文; 地表论文; 暖通论文; 浅层论文; 《基层建设》2017年3期论文;