摘要：随着全球性的能源危机和环境问题的出现，地源热泵逐渐兴起的一门热泵技术。它通过输入少量的电能，从而实现从浅层地能向高位热能转移的热泵空调系统，被称为是21世纪的一项以节能和环保为特征的最具有发展前途的空调技术。
关键词：地源热泵；地埋管道；施工要点；质量控制
1.地源热泵的优势
（1）传统的空调系统不论是水冷还是风冷，由于它的换热器必须置于暴露的空气中，因此会对建筑造型造成不好的影响，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，且远离主建筑物，故不会对其造型产生影响。
（2）风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气，故不可避免地受到环境条件变化的影响，会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热，换热对象是Im以下的地层，其初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40%-60%。地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。地源热泵比风冷热泵节能40%，比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需电费制冷季比一般热泵空调减少50%。
（3）地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年
（4）地源热泵系统在运行中无需燃烧，因此不会产生有毒气体，也不会发生爆炸。
（5）由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度，达到五星级要求。降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。
（6）普通空调对环境的影响是很严重的.它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪声，还由于夏季将废热排入大气，冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力，把夏季多余的排人大地的热能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。同时该装置的运行几乎没有排放物和废弃物，所以不仅对大气没有影响，还能使大地不至于过冷和过热。
（7）对于热泵来说，缩小了热源与热汇间的温度差，这就保证了地源热泵系统能具有较高的性能系数（COP），地源热泵系统有效地克服了空气源热泵的技术障碍，并且效率大大提高。此外，地源热泵系统还具有噪音低、节省建筑空间不需冷却塔及室外风冷部分、占地面积少、无污染物排放、不抽取地下水、运行及维修费用低、寿命长等许多优点。
2施工工艺流程
首先根据图纸确定井位，钻孔至设计要求深度，外溢的泥浆经过沉淀池净化后，循环利用保护成型的井孔壁。将U型管插入成型的井孔，然后与水平管道连接，再进行管道压力试验和冲洗工作。
3施工技术操作要点
地源热泵地埋管施工是整个地源热泵系统最为重要的环节。
3.1定位放线
清理地面后即可对埋管位置进行测量放线。其基准控制点和水准点应反复核对及建立埋管独立放样系统。
3.2钻孔
钻孔是竖直埋管换热器施工中最重要的工序。为保证钻孔施工完成后孔壁保持完整，孔径的大小略大于U型管道与灌浆管组件的尺寸为宜，采用常规的正循环钻井方法。
3.3泥浆罐与泥浆池
为保证现场环境及泥浆重复使用，设置成品泥浆沉淀池（泥浆罐）。
3.4U型管道预制
严格控制PE管的长度，保证每根管的长度都是垂直孔的设计深度。
3.4.1管材切割操作。
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当管径≤De50时，采用旋转切刀。切断处，管口内缩颈部分应采用扩孔锥刀。也可以用专用管剪切断：管剪刀片卡口应调整到与所断管径相符，均匀用力，断口处应用配套整圆器整圆。当管径>De50时，采用手工切割（可用钢锯或电动锯）。
3.4.2热熔承插连接：当管径≤De63时，采用热熔承插连接。
（1）应测量并核对管件承插口长度，在管材插入端标出插入长度；用洁净棉布擦净加热面上的污物；用热熔承插连接工具加热管材插口外表面和管件承插口内表面，加热时间、加热温度应满足热熔承插连接工具和管材、管件见表1的使用要求。（2）加热完毕，连接件应迅速脱离加热器，用均匀外力将管材插口插入管件承插口内，至管材插入长度的标记位置，且应使管件承插口端部形成均匀凸缘。
3.4.3热熔对接连接：当管径>De63时，采用热熔对接。
（1）热熔连接前、后要注意焊接表面和加热工具的清洁。
（2）对接焊温度通常在200℃～235℃之间。热熔连接保压、冷却时间，应符合热熔连接工具和管材管件生产厂家对产品的使用要求。在保压、冷却时间内不得移动或施加外力。
（3）检查管端连接面，使其间隙最不大于0.3mm。错边不宜大于壁厚的10%。
（4）将加热工具放在连接面之间。使对接焊机上的管材靠近加热工具并施加一定的压力，直到融化形成沿管材整个外圆周平滑对称的翻边为止。
（5）加热完毕，待连接件应迅速脱离对接连接加热工具。
3.5垂直下管
（1）采用机械下管的方法。下管前，U形管内应充满水，增加自重，减少下管过程中的浮力。
（2）下管速度要均匀，防止下管过程中损坏塑料管。
（3）下管时：U形管的长度应比管孔深略长，以使其能够露出地面约300mm；注意保持钻孔的内外管同轴度和两根U型管道之间的距离。
（4）换热管道下到位后，应提起下管钻杆。提杆过程中应防止U形管上浮，确保下管到位。（5）在全部工程完毕后，运行前进行彻底冲洗，冲洗设备的流量应大于运行流量的两倍。当室外环境温度低于0℃时，不允许进行地埋管换热器的施工。
3.6连接水平PE管道及水平埋管的敷设
要求连接水平管道的安装位置与设计相符。
（1）管道移入沟槽时，PE管道表面不得有划痕损失。管材应沿管线敷设方向排列在沟槽边。对敷设、连接间隔时间较长或每次工程收工时，管口部位应进行封闭保护。
（2）水平PE管道穿越建筑或其他构筑物时必须设置套管。当采用金属套管时，套管两端关口应为钝口、坡口或翻边，PE管穿过套管时不得使其表面产生拉痕，必要时PE管道再加护套保护。
（3）敷设管道时防止折断、扭结等现象，按施工操作程序采用热熔连接完毕后，应在24h后才能进行水压试验，试验合格后再进行下道程序。
4结束语
地源热泵技术是一种新型的暖通技术，尤其是在北京奥运会之后的时间中，不仅在技术上，而且在应用效应方面都取得了长足的进展。现阶段的地源热泵技术是我国的绿色能源技术的重要组成部分，随着现在能源的短缺以及绿色能源开发的要求不断的提高。地源热泵技术必将会受到更加广泛的应用。
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论文作者:王英明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/17
标签：源热泵论文; 管道论文; 换热器论文; 管材论文; 系统论文; 泥浆论文; 钻孔论文; 《基层建设》2017年第24期论文;