吳 昊

江蘇省地礦地熱能有限公司

暖通工程中的地源熱泵技術(shù)的應用

吳 昊

江蘇省地礦地熱能有限公司

社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們經(jīng)濟基礎(chǔ)不斷增強。對生活環(huán)境的要求也是越來越高，暖通空調(diào)的使用也是越來越頻繁。據(jù)不完全統(tǒng)計，在某些商業(yè)建筑中，中央空調(diào)所消耗的能源占建筑總耗能的一半以上，高的甚至達到了2/3，這給商業(yè)建筑的供電系統(tǒng)造成了巨大的壓力。暖通空調(diào)在給人們帶來舒適的環(huán)境的同時也加劇了我國的環(huán)境污染以及能源緊缺問題，現(xiàn)在社會大力提倡構(gòu)建環(huán)保型和節(jié)約型社會，為了適應時代的要求，不斷研制新型的節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)已是迫在眉睫。

暖通工程；地源熱泵技術(shù)；應用

近幾年，我國建筑事業(yè)得到飛速發(fā)展，人們對于建筑的關(guān)注度與日俱增，建筑能耗是人們關(guān)注的焦點之一。對于建筑而言，暖通工程是主要的能耗對象，也是實行節(jié)能減排策略的重點目標。伴隨技術(shù)創(chuàng)新的不斷深人，一種全新的節(jié)能環(huán)保技術(shù)應運而生，即為地源熱泵技術(shù)，通過對該技術(shù)的合理應用，不僅可以滿足建筑使用日常需求，還能有效減少能源消耗，具有極高的環(huán)保性，值得大范圍推廣使用?，F(xiàn)圍繞地源熱泵技術(shù)，對其在暖通工程中的具體應用進行深人剖析，具體內(nèi)容如下。

1 地源熱泵技術(shù)及其原理

地源熱泵技術(shù)是以地熱作為熱泵裝置的熱源或熱匯，繼而對建筑進行制冷或者采暖的技術(shù)。隨著不斷地開發(fā)，這一技術(shù)正在逐步的走向成熟，在實際的使用過程中，只要對空調(diào)通入少量的電源，就可以實現(xiàn)高溫熱源向低溫熱源進行能量轉(zhuǎn)移的功能，從而達到制冷或者供暖的效果。由于在不同的季節(jié)對供暖制冷的要求不同，因此會采取不同的技術(shù)來對其進行處理。在冬天，地熱資源相比較于環(huán)境來說作為高溫熱源，要將熱量提取出來進行室內(nèi)供暖或者熱水供應，相反對夏季而言，地熱資源又成為低溫熱源，通過相應的技術(shù)把室內(nèi)的熱量傳遞到地下，從而實現(xiàn)降溫的效果。因此，地源熱泵技術(shù)可以有效地滿足生活中的供暖制冷，而且對降低能耗和保護環(huán)境有著很好的作用。

2 應用優(yōu)勢

地源熱泵技術(shù)在暖通工程中的應用相比其他一些傳統(tǒng)的采暖技術(shù)更具優(yōu)勢，如環(huán)保無污染、實現(xiàn)可再生能源的有效利用以及經(jīng)濟合理等多方面的優(yōu)點。首先，對其環(huán)保無污染優(yōu)勢而言，主要是由于在其應用過程中不需要借助燃料的燃燒來獲取所需熱量，因此也就不會出現(xiàn)相應的污染性和有害性氣體，所以對環(huán)境以及人體不會帶來任何傷害。另外，該技術(shù)同常規(guī)的火炕或鍋爐等傳統(tǒng)取暖技術(shù)而言，在其使用過程中出現(xiàn)制冷劑的泄露的問題幾率要小很多，所以造成環(huán)境污染的概率也是微乎其微。再次，對于可再生能源的有效利用優(yōu)勢，在實施過程中，所利用的能源都是一些地熱能和太陽能等可再生能源，即使能源利用量再高，也不會對該能源造成任何的損失，更不會影響環(huán)境質(zhì)量和破壞生態(tài)平衡。對于可再生能源的利用，是該技術(shù)最為獨特的優(yōu)勢，是其他任何采暖技術(shù)所不具備的。

3 地源熱泵技術(shù)在暖通工程中的實際應用

3.1 鉆孔

(1)鉆孔施工開始前，應先對場地實施全面勘察，并做好各個專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，落實技術(shù)交底。根據(jù)圖紙標明的鉆孔數(shù)量、位置、間距與尺寸，對.施工準備情況進行核查，檢查設(shè)備機具的實際情況。確認無誤以后，根據(jù)圖紙要求進行定位，同時完成放線；(2)鉆孔時，務必確保鉆桿始終垂直地面，以免出現(xiàn)孔斜、塌孔等問題，水平方向上的最大誤差不得超過1%，垂直方向最大誤差不得超過0.5%；(3)在相鄰兩個鉆孔之間設(shè)置泥漿池，將其作為鉆孔作業(yè)中的水循環(huán)載體，防止水體流向其他部位，保證施工現(xiàn)場清潔；(4)集中堆放鉆孔產(chǎn)生土體，如果施工現(xiàn)場面積有限，應將土體移至指定棄土場，同時做好遮蓋，以免被雨水沖走污染周邊環(huán)境(5)為避免塌孔現(xiàn)象，在鉆孔的同時可沿孔壁灌注少量泥漿，形成泥漿護壁，提升孔壁強度，有效防止塌孔；(6)鉆孔時應注意其他管線的布置情況，以免鉆孔對其他管線造成破壞；(7)鉆孔完成后及時驗收，由專業(yè)人員進行質(zhì)量檢查與核實，確認質(zhì)量合格后方可進行后續(xù)施工。如果存在質(zhì)量問題，應根據(jù)實際情況采取相應措施進行處理。

3.2 暖通工程中地源熱泵技術(shù)的下管施工

在進行下管操作的過程中務必要保證下管操作的及時性；待鉆孔操作完成之后，立即進行過下管操作，因為其中時間間隔的越長，所鉆孔中的積壓就越嚴重，進而對于管道下放操所產(chǎn)生的影響也就越大；另外，為保證下管操作的更高效進行，在施工過程中通常都采取了一種預制硅導頭下井施工法，在預制導頭制作完成后進行必要的試壓試驗，要嚴格保證導頭的直徑要小于所鉆孔徑同時大于四根HDPE管的管徑；隨后憑借管道和導頭自身重量進行相應的下井操作，在下井操作中要避免地面上管道的拖拉以及管道出現(xiàn)不自然的彎曲問題。

3.3 管道組裝及下管

(1)地埋U形管需要在現(xiàn)場實施預組裝，組裝前，需要將全部材料放置在平坦地面上，地面需要保持清潔，材料不得受到較大的壓力，以免產(chǎn)生形變影響管材質(zhì)量。材料堆放的實際高度不能超過2m，可采用成箱等方法進行堆放，同時做好儲存管理工作，避免材料長時間被太陽光照射。(2)組裝過程中，應先對熱熔管頭進行清理，對管材實施切割時，如果其直徑在50mm以內(nèi)，則需使用旋轉(zhuǎn)切刀；如果直徑在50mm以上，則需使用鋸弓組裝完成后開始試壓，未經(jīng)試壓或試壓不合格的管材禁止使用。此外要注意，在回填結(jié)束以后，還需對管道進行二次試壓，確認合格后在與水平管道連接。對于管道的連接，可選取常用的熱熔法，而金屬管道可使用法蘭連接法。連接過程中必須認真核對各個設(shè)備，以免設(shè)備不匹配對.施工造成影響。施工中應注意，不得在地面上大力拖拽管道，以免造成管道曲折，影響后續(xù)施工。

綜上所述，經(jīng)過科學家們多年的研究，地熱源泵技術(shù)已經(jīng)有了非常成熟的一套思路，但是地熱源泵空調(diào)技術(shù)的應用發(fā)展確是仍然比較緩慢。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源的消耗越來越快，不可再生資源日益減少和環(huán)境惡化日益嚴重。因此，在未來的建筑行業(yè)，暖通空調(diào)的地源熱泵技術(shù)將會越來越重要。

[1] 李文奇. 探究暖通空調(diào)節(jié)能中地源熱泵技術(shù)的應用[J]. 節(jié)能環(huán)保，2014(6)：1434.

[2] 王侃宏，畢文峰. 太陽能輔助加熱土壤源熱泵系統(tǒng)理論分析[J]. 河北建筑科技學院學報，2012(5)：110-114.