暖通工程地源热泵技术应用初探

文章就暖通工程中地源热泵技术的应用进行研究和分析，基于地源热泵技术工作原理以及特征的阐述，就其技术在暖通工程中的具体应用进行详细地阐述，望通过本文内容的阐述，可加深人们对地源热泵技术的认识，继而推动该技术的应用。

近年来，随着信息技术与社会经济及人民生活水平的提高，我国建筑事业也取得了突飞猛进的发展。在建筑工程项目的建设过程中，不管是建设人员，还是社会公众对于节能方面的需求也越来越关注，对建筑工程项目节能要求也在日益提高。在建筑工程项目中，能耗最为严重的两个部分为空调系统与供热系统，如何使这两个部分实现节能也成为了当前建筑行业所面临的一个重大挑战。鉴于此，下面文章就暖通工程中地源热泵技术的应用进行详细地论述。

一、地源热泵技术简述

（一）技术特点

第一，环保长效。该技术未利用其他相关资源，同时也无燃烧，不会因排放废弃物污染环境。此外，该技术可全年循环利用，在冬季时，可从地下获取热能，在夏季时，又可向地下进行能量的释放，以此循环，使地下温度始终保持在一个平衡的状态下，可实现长期且有效的应用。

第二，可再生能源利用。由于该技术所应用的资源为地热资源，而这种地热资源其实就是指地能，简而言之，就是变相利用太阳能。由于太阳能为一种用之不竭且取之不尽的再生资源，对此，在此基础上也可将地源热泵技术看作为可再生能源利用技术。

第三，节能减排。该技术主要利用地下浅层中的地热资源，因此不需消耗过多能源就可确保地源热泵系统始终处于一种稳定工作的状态。在制冷过程中，这种地源热泵空调系统相对于传统的空调系统而言，其自身运行的效率可提升至大约35%—55%左右，而在供暖的时候，相对于传统燃油燃气这种供热系统或者热力管网集中供热系统而言，能源的消耗可减少大约23%—62%左右。该技术利用清洁能源来代替以往燃煤的供热方式，在其系统内没有燃烧设备，不会出现一氧化碳等一系列有毒气体，同时在建筑物内将水来作为其循环介质，不会存在氟利昂泄露破坏大气臭氧层问题。当然该技术也存在着一定的缺陷，即对于当地气候条件以及地质条件等因素的依赖性较强，在初期投资上所投入的资金较高。

（二）地源热泵技术的工作原理

一般情况下，地源热泵主要分为三种，即地埋管型地源热泵、地下水源热泵以及地表水源热泵，其中地埋管这种地源热泵系统是一种封闭式系统，借助于循环液在封闭地下埋管中的循环流动，使系统和大地之间实现热传递。在其结构上，包含有埋地管换热器，这一换热器为地下埋管所组成。通常情况下，该换热器设置形式为两种，即竖直与水平，其中竖直埋管形式为钻孔，即在地层钻0.1m—0.15m直径的孔，同时在该钻孔中还应该设置两根或者四根的U形管，该管必须要填实，其填实材料通常为灌浆材料。

其工作原理为：在冬季时，热泵机组就会从岩土体或者浅层水体中进行热量的吸收，以此为建筑物供暖；而在夏季的时候，热泵机组就会将建筑物内所产生的热量吸收掉，同时将其转移并释放至地源中去，从而达到制冷的目的。

二、在暖通工程中地源热泵技术的应用

针对上述这些内容可以得知，在暖通工程中应用该技术不仅有效利用能源，同时还可增强系统的稳定性、长久性以及环保性，切实推动暖通工程的可持续发展。下面文章就该技术暖通工程中的具体应用进行详细地阐述。

（一）钻孔

第一，在正式钻孔之前，应对施工现场仔细进行勘测，同时还应做好与其他相关专业的衔接交叉等，基于施工钻孔图纸所标注的孔数、面积以及行距等，对施工现场的实际情况进行检查，确保其施工的面积符合打孔的需求，待核实没有错误以后，根据施工图纸来明确定位，并进行放线。第二，在钻孔过程中，要确保钻机的钻杆始终保持垂直的状态，避免其出现偏差损坏已埋管道。其水平度所产生的偏差不可大于1%，而垂直偏差则不可大于0.5%。

第三，在两孔间应该开挖相应的泥浆池，将其用于钻井机器设备在施工过程中水循环的一个载体，避免在施工过程中水流于其他位置，从而确保其施工场地的整洁。第四，在钻孔阶段，所产生的土壤应该集中进行堆放，用相应的覆盖材料将其覆盖住。第五，为了防止在钻孔中出现塌方问题，在实施钻孔时，应灌入相应的泥浆，利用泥浆来护壁，以此有效避免塌孔现象发生。第六，在钻孔时，还应注意建筑物电缆布置情况，结合建筑电缆实际分布情况来进行钻孔，以免因钻孔损坏其电缆，同时也应注意电缆对于钻孔所造成的影响以及干扰。第七，待钻孔工作结束后，还应及时进行验收工作，安排专人来对这一环节的施工质量和效果进行核实，确保其钻孔符合地埋管要求。

（二）管道的组装与下管

第一，地埋所需的这种U形管通常在施工现场进行预组装，在预组装之前，应将所需管材放于平坦且干净的地面上，尽量不要使管材局部受到任何的压力，以免导致其出现变形，影响其预组装效果和质量。要注意的是管材堆放高度一般情况下不可大于2m，可采取成箱的方式来进行堆放和储存。其中HDPF管道被运送到施工场地后，应该将其覆盖，不可将其长时间暴露太阳下，以免对其质量造成影响。

第二，组装时，应将热熔管头清理干净，在切割管材的时候，若管道的直径小于50mm，应用旋转切刀来实施切割，若管道的直径超过50mm，则应用锯弓来实施切割。待管道组装结束后，应进行试压，待其合格以后才可正式埋管。当结束井回填后还应再次对管道实施试压，待其试压满足要求后，再连接水平管道，这一工序完成后，同样也要实施试压，待试压符合要求再回填土，如此循环一直到所有总管连接结束后，最后再来试压。连接管道时，可采取热熔连接法，而在和金属管道连接时，可采取法兰连接法。要注意的是在连接管道时，必须要对各设备进行仔细地核对，以免设备的不一致对其施工产生干扰和影响。

第三，当所有工作准备好后，应及时进行下管。在下管之前，除了要冲洗干净U形管道外，同时还应试压。在下管过程中，若停留的时间过长，就会使钻孔内出现严重的积压问题，而这也在一定程度上加大了下管的难度。为了确保下管质量与水平，最常用的方式为预制砼导头下井法，这种导头的直径比钻孔直径小，但比HDPE管道直径大，利用导头自身的重量以及管道自身重量来下井。要注意的是在下井时不可在地面拖拉管道，以免管道发生弯曲，不利于下管工作的实施。

第四，在间隔大约2m—4m处，应该用固定的支卡把各U形管道隔开，以免产生热桥效应，影响管道。同时还应规划好管道间距离，避免管道贴在一起。此外，待下管工作结束后，应立即密封管道两端，加强保护以免影响其施工质量。

三、结束语

综上所述，随着人们生活水平提高，社会经济快速发展，信息技术的进步，能源问题与环境环境均得到了人们的广泛的关注。地源热泵作为一种新兴节能环保制冷供热空调系统，不管是在技术上，还是在其实际的应用效应上，均获得了相应的提高，已成为当前我国绿色节能环保技术的一个重要组成部分，而这也要求在今后节能环保技术的研究过程中，还应加大该技术的创新，充分发挥其所具备的功能，以此为人们提供更为丰富且全面的服务。