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【摘要】地热井，指的是井深3500米左右的地热能或水温大于30℃的温泉水来进行发电的方法和装置，地热分高温、中温和低温三类。高于150℃，以蒸汽形式存在的，属高温地热；90℃～150℃，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，属中温地热；高于 25℃、低于90℃，以温水、温热水、热水等形式存在的，属低温地热。.随着经济发展，地热井在暖通中的应用技术更加被重视。但从应用中看，还存在一些不足。本文结合具体工作实例，围绕地热井在暖通施工中的运用，对施工环节和施工技术展开论述。
【关键词】地热井施工；暖通设计；节能减排
某建筑工程面积2000平方米，采暖总负荷250KW，夏季的空调负荷为10W，采用地热井采暖和电暖器加热采暖的方案处在论证中。
1、地热井技术介绍
地热井的钻井技术，目前能够达到的深度在1000到4000米左右，地热温度多数在40-100摄氏度之间。钻头为镶齿和钢齿为主，采用正循环的泥浆钻进方式，从目前的技术水平看，常见的问题包括，水量减少、金属井管的腐蚀、破裂、错位，腐蚀的地热井出现涌砂、混水、水质恶化等，甚至会导致深层水的污染或者陈江。
采用地热井进行低温地热的提取在暖通中的应用，是利用土壤中的热量和冷量进行采暖和制冷。热泵以低温热源为条件，从大地的地下岩土处吸取热量。然后，通过地热换热器（埋设在地下）进入地源空调，进行流体的循环和换热。地热换热器的埋设采用竖直钻孔的方法，垂直埋入地下。孔深达到100米，孔内插入聚乙烯塑料管，使用封井材料加以填实[1]。
2、施工方案比较
2.1地热井技术方案
2.1.1提取土壤温度，对地下100米出的岩土温度进行测量。得到地热换热器的水循环量为200立方米每小时。通过聚乙烯岁熬惯进行换热，不断通过水循环到地下岩土区进行热量的吸收。将地热换热器布置在厂房建筑物外后，对占地面积测量的数值为300平方米，对埋管的数值测量为6000米。竖井的间距为6米。包括15个竖井，采用并联排列的顺序，插入U形据以及塑料管两组后，在管的上端用横管进行链接后，会出现中介水的循环想想。通过管道将介质水集中送到热泵机房，形成了地热换热器的封闭循环兄台那个。对地下水不会发生接触和取用，水环境保护得到了实现。
2.1.2土壤热交换器将中介水送至热泵主机，经过采暖房间后，回流至热泵主机，然后进入土壤热交换器，这是竖直埋管地源热泵的系统的环路。
地热换热器的环路，为地下管路中的中介水的环路。这个环路为封闭式。载体流体将热流从钻孔的底部，通过U形管进入另一侧，实现了观众的热流体的刘辉，并且与岩土热量实现了交换，地下吸收的热量从管路中的流体载着热量进入热泵机组，通过氟利昂介质进行了热量的交换，交换的热量释放给介质。
2.1.3热泵内部的机组将蒸发的气体通过循环吸入压缩机后，形成了高压和高温的气体，进入冷凝器后，与末端系统连接，实现了冷凝器中热量的转化过程。
2.1.4用户将机组的能量从末端释放到机组内的冷凝器中，高温高压的介质被冷凝，实现了热交换，完成了蒸发器内的热量的总输出，电能提供采暖等系统的能力，实现了热流体释放热量到载体内部的目的，使得房间最终实现了供暖。夏季则由制热转换为了制冷，机组向岩土释放的热量由外部配水管路加以实现。
2.1.5机组的选型采用单台制冷量的制冷设备，输入功率为22.9KW；112KW的制热量的炙热设备。热水的温度最高为50摄氏度，冷水出水温度为6摄氏度。
2.1.6采暖和空调的末端使用到的散热系统，包括建筑物的采暖上行下行的同程系统，设备包含落地式风机盘管；空调室内的操作、值班室，热泵机组切换系统。制冷和制热系统。空调系统的安装为将落地风机盘管进行安装，通过制冷制热功能的切换，实现夏季提供热水，冬季控制室内温度提升的目的。
2.1.7整个系统的主机、辅助设备和室内采暖末端系统的总投资为80万元。夏季可以制冷运行120天，冬季可以运行190天。采用24小时运行支，选择最大负荷实现根据季节变化进行采暖和空调制冷[2]。
对负荷系数以及电费的计算公式为：
运行费用=额定功率×开机台数×实际运行负荷×运行天数×调整系数×电价
冬季采暖根据公式计算，总费用为97724元，循环泵费用为13456元。采暖费用合计为111180元。
2.2电暖器采暖+空调的方案
对于电暖器和空调设备的配制，要安装的设备包括电暖器、柜式空调、电采暖和制冷空调。其中对于电暖器的维护费用较大，使用寿命大约为6000小时。热泵为600000小时。
对于运行费用的计算公式为：
运行费用=额定功率×每天运行时间×运行天数×调整系数×电价
根据公式计算出，200KW的空调采暖设备的冬季总费用为360000元。
3、两种方案的经济比较
经过对两种方案的优势和缺点进行比较，得出的方案是，地热井的施工维护费用低廉，初期投入较大，但是运行后几乎没有设备维护费，可以自动控制，无人值守，热泵的使用寿命为6万小时，比电暖器增加了10倍，热泵系统可以实现冬夏两季使用。而且热泵节能效果非常好，耗电量是电暖器的一半以下。另外，热泵系统的末端由于采用的是风机盘管的散热，因此适合建筑物提升是为速度快的要求。因此，最终选用了地热井+空调的暖通施工方案。
4、地热井工程在暖通工程中的应用
某工程项目一期建设采用暖气片热水式热力循环系统供暖，采用中央空調系统，冬夏两用。现有地热井一口：井深为3800米、日出水量为1054t/d（44t/h）、出水温度为57℃。
该井所出57℃低温地热水可直接给采用中央空调系统的会所供暖。但该（下转150页）（上接148页）低温地热水要用于大学生公寓的暖气片热水式循环热力系统供暖，需进一步加热，将水温提高到70℃以上。如采用传统燃煤、燃油、燃气锅炉加热方式，供暖后的排放水温仍将在40℃以上，无法解决资源的浪费和环境热污染的问题。 应用QYHP系列高温水源热泵机组，可输出70℃以上的二次热水，能在末端为暖气片的用户进行供暖。被利用后的地热尾水排水温度最低可低于10℃，将低温地热水的能量充分利用，同时热泵机组还可免费制取生活热水及为会所提供夏季制冷。真正实现一机多用、经济环保、高效节能。
冬季工况：利用57℃地热水进行供暖，采用梯级利用的方式进行。
第一级：应用板式换热器输出55℃热水为高档公寓部分供暖，地热尾水温度降为52℃左右；地热水间供可提供256KW的热量，可满足会所冬季供暖252kW最大热负荷的需求。
第二级：应用1台QYHP600H高温水源热泵机组对52℃地热尾水进行余热回收，输出75℃二次水对大学生公寓进行供暖。
第三级：应用1台QYHP600H高温水源热泵机组对36℃左右的地热尾水进行余热回收，输出75℃二次水对大学生公寓进行供暖，地热尾水温度18℃，符合排放标准。
两台QYHP600H高温水源热泵机组共可输出1248KW的热量，可满足大学生公寓冬季供暖1140kW最大热负荷的需求。
夏季工况：QYHP600H型高温水源热泵机组单机额定制冷功率为325KW，两台合计为650KW，可满足4200㎡高档建筑共462 KW的夏季冷負荷的需求。
结语：
从发展趋势看，地热井在暖通工程中的运用优势是非常明显的。安全、节能、环保，较低廉的费用，都促使其成为市场关注热点，也是国家大力发展和推广的高薪技术。因此，采用地热井运用到暖通工程中，是未来企业和家庭都希望运用到的资源节约型的采暖和制冷方案。
参考文献：
[1]王超.高压开关柜状态监测系统的研制[J].山东科技大学，2012.
[2]刘金盛.带调峰锅炉的地热与热泵供热系统[J].暖通空调，2014，（8）：57-61，37.
[3]李任年.常见地热井堵塞类型及处理方法[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2015，（10）：38-41.
[4]刘江涛.衡水市第三系热储地热尾水回灌试验研究[J].中国地质大学（武汉），2012.
[5]李宜程，刁乃仁.深层地热能梯级利用供暖方法[J].节能，2015，（7）：62-64.
【关键词】地热井施工；暖通设计；节能减排
某建筑工程面积2000平方米，采暖总负荷250KW，夏季的空调负荷为10W，采用地热井采暖和电暖器加热采暖的方案处在论证中。
1、地热井技术介绍
地热井的钻井技术，目前能够达到的深度在1000到4000米左右，地热温度多数在40-100摄氏度之间。钻头为镶齿和钢齿为主，采用正循环的泥浆钻进方式，从目前的技术水平看，常见的问题包括，水量减少、金属井管的腐蚀、破裂、错位，腐蚀的地热井出现涌砂、混水、水质恶化等，甚至会导致深层水的污染或者陈江。
采用地热井进行低温地热的提取在暖通中的应用，是利用土壤中的热量和冷量进行采暖和制冷。热泵以低温热源为条件，从大地的地下岩土处吸取热量。然后，通过地热换热器（埋设在地下）进入地源空调，进行流体的循环和换热。地热换热器的埋设采用竖直钻孔的方法，垂直埋入地下。孔深达到100米，孔内插入聚乙烯塑料管，使用封井材料加以填实[1]。
2、施工方案比较
2.1地热井技术方案
2.1.1提取土壤温度，对地下100米出的岩土温度进行测量。得到地热换热器的水循环量为200立方米每小时。通过聚乙烯岁熬惯进行换热，不断通过水循环到地下岩土区进行热量的吸收。将地热换热器布置在厂房建筑物外后，对占地面积测量的数值为300平方米，对埋管的数值测量为6000米。竖井的间距为6米。包括15个竖井，采用并联排列的顺序，插入U形据以及塑料管两组后，在管的上端用横管进行链接后，会出现中介水的循环想想。通过管道将介质水集中送到热泵机房，形成了地热换热器的封闭循环兄台那个。对地下水不会发生接触和取用，水环境保护得到了实现。
2.1.2土壤热交换器将中介水送至热泵主机，经过采暖房间后，回流至热泵主机，然后进入土壤热交换器，这是竖直埋管地源热泵的系统的环路。
地热换热器的环路，为地下管路中的中介水的环路。这个环路为封闭式。载体流体将热流从钻孔的底部，通过U形管进入另一侧，实现了观众的热流体的刘辉，并且与岩土热量实现了交换，地下吸收的热量从管路中的流体载着热量进入热泵机组，通过氟利昂介质进行了热量的交换，交换的热量释放给介质。
2.1.3热泵内部的机组将蒸发的气体通过循环吸入压缩机后，形成了高压和高温的气体，进入冷凝器后，与末端系统连接，实现了冷凝器中热量的转化过程。
2.1.4用户将机组的能量从末端释放到机组内的冷凝器中，高温高压的介质被冷凝，实现了热交换，完成了蒸发器内的热量的总输出，电能提供采暖等系统的能力，实现了热流体释放热量到载体内部的目的，使得房间最终实现了供暖。夏季则由制热转换为了制冷，机组向岩土释放的热量由外部配水管路加以实现。
2.1.5机组的选型采用单台制冷量的制冷设备，输入功率为22.9KW；112KW的制热量的炙热设备。热水的温度最高为50摄氏度，冷水出水温度为6摄氏度。
2.1.6采暖和空调的末端使用到的散热系统，包括建筑物的采暖上行下行的同程系统，设备包含落地式风机盘管；空调室内的操作、值班室，热泵机组切换系统。制冷和制热系统。空调系统的安装为将落地风机盘管进行安装，通过制冷制热功能的切换，实现夏季提供热水，冬季控制室内温度提升的目的。
2.1.7整个系统的主机、辅助设备和室内采暖末端系统的总投资为80万元。夏季可以制冷运行120天，冬季可以运行190天。采用24小时运行支，选择最大负荷实现根据季节变化进行采暖和空调制冷[2]。
对负荷系数以及电费的计算公式为：
运行费用=额定功率×开机台数×实际运行负荷×运行天数×调整系数×电价
冬季采暖根据公式计算，总费用为97724元，循环泵费用为13456元。采暖费用合计为111180元。
2.2电暖器采暖+空调的方案
对于电暖器和空调设备的配制，要安装的设备包括电暖器、柜式空调、电采暖和制冷空调。其中对于电暖器的维护费用较大，使用寿命大约为6000小时。热泵为600000小时。
对于运行费用的计算公式为：
运行费用=额定功率×每天运行时间×运行天数×调整系数×电价
根据公式计算出，200KW的空调采暖设备的冬季总费用为360000元。
3、两种方案的经济比较
经过对两种方案的优势和缺点进行比较，得出的方案是，地热井的施工维护费用低廉，初期投入较大，但是运行后几乎没有设备维护费，可以自动控制，无人值守，热泵的使用寿命为6万小时，比电暖器增加了10倍，热泵系统可以实现冬夏两季使用。而且热泵节能效果非常好，耗电量是电暖器的一半以下。另外，热泵系统的末端由于采用的是风机盘管的散热，因此适合建筑物提升是为速度快的要求。因此，最终选用了地热井+空调的暖通施工方案。
4、地热井工程在暖通工程中的应用
某工程项目一期建设采用暖气片热水式热力循环系统供暖，采用中央空調系统，冬夏两用。现有地热井一口：井深为3800米、日出水量为1054t/d（44t/h）、出水温度为57℃。
该井所出57℃低温地热水可直接给采用中央空调系统的会所供暖。但该（下转150页）（上接148页）低温地热水要用于大学生公寓的暖气片热水式循环热力系统供暖，需进一步加热，将水温提高到70℃以上。如采用传统燃煤、燃油、燃气锅炉加热方式，供暖后的排放水温仍将在40℃以上，无法解决资源的浪费和环境热污染的问题。 应用QYHP系列高温水源热泵机组，可输出70℃以上的二次热水，能在末端为暖气片的用户进行供暖。被利用后的地热尾水排水温度最低可低于10℃，将低温地热水的能量充分利用，同时热泵机组还可免费制取生活热水及为会所提供夏季制冷。真正实现一机多用、经济环保、高效节能。
冬季工况：利用57℃地热水进行供暖，采用梯级利用的方式进行。
第一级：应用板式换热器输出55℃热水为高档公寓部分供暖，地热尾水温度降为52℃左右；地热水间供可提供256KW的热量，可满足会所冬季供暖252kW最大热负荷的需求。
第二级：应用1台QYHP600H高温水源热泵机组对52℃地热尾水进行余热回收，输出75℃二次水对大学生公寓进行供暖。
第三级：应用1台QYHP600H高温水源热泵机组对36℃左右的地热尾水进行余热回收，输出75℃二次水对大学生公寓进行供暖，地热尾水温度18℃，符合排放标准。
两台QYHP600H高温水源热泵机组共可输出1248KW的热量，可满足大学生公寓冬季供暖1140kW最大热负荷的需求。
夏季工况：QYHP600H型高温水源热泵机组单机额定制冷功率为325KW，两台合计为650KW，可满足4200㎡高档建筑共462 KW的夏季冷負荷的需求。
结语：
从发展趋势看，地热井在暖通工程中的运用优势是非常明显的。安全、节能、环保，较低廉的费用，都促使其成为市场关注热点，也是国家大力发展和推广的高薪技术。因此，采用地热井运用到暖通工程中，是未来企业和家庭都希望运用到的资源节约型的采暖和制冷方案。
参考文献：
[1]王超.高压开关柜状态监测系统的研制[J].山东科技大学，2012.
[2]刘金盛.带调峰锅炉的地热与热泵供热系统[J].暖通空调，2014，（8）：57-61，37.
[3]李任年.常见地热井堵塞类型及处理方法[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2015，（10）：38-41.
[4]刘江涛.衡水市第三系热储地热尾水回灌试验研究[J].中国地质大学（武汉），2012.
[5]李宜程，刁乃仁.深层地热能梯级利用供暖方法[J].节能，2015，（7）：62-64.