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【摘 要】 地源热泵系统在靠近江河湖海等大量自然水体的地方，可以利用这些自然水体作为热泵的低温热源，与空气源热泵系统相比，它的效率可以有较大的提高，是值得考虑的一种空调热泵形式。本文探讨了地源热泵技术在暖通空调中的应用。
【关键词】 暖通工程；地源热泵；技术；应用
“地源热泵空调系统”，利用取之不尽的地热能进行采暖和制冷，是一项高效节能、环保效果显著、发展潜力巨大的新技术。该技术在欧美国家已非常成熟，有近百年的发展历史。在国内，经过20余年的推广发展过程，技术水平已远超国外。国家住房与城乡建设部与财政部针对此类的可再生能源的利用，设置了专项资金给予鼓励发展，并对实施此类型的可再生能源项目给予一定的优惠政策，无论对于投资者、还是科技工作者，都是一个良好的发展方向。
一、地源热泵
地源热泵技术是利用地表水、地下水、岩土层全年温度的相对稳定特性，通过热泵机组，在冬天将这些低位热源中的热量转移到需要供热的地方，夏天将室内的余热转移到这些低位热源中，达到制冷的目的。
地源热泵技术可用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、采暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地源能利用的一个发展方向[1]。该技术近几年来在国内发展极为迅速，在短短的几年内已经成为建筑节能领域中一项重要新兴技术。
二、地源热泵空调系统的特点
1、地源热泵技术具有节能减排的特点
因为地源热泵技术主要是依靠对地下浅层地热资源的利用，所以不需要消耗大量的能源来维持整个地源热泵空调系统，从而热源热泵技术具有良好的节能的作用。同时由于没有对其他能源进行利用，也就不会释放一系列的温室气体，不会对整个环境造成破坏。
2、地源热泵技术具有环保长效的特点
因为在地源热泵技术中没有对其他资源进行利用，没有燃烧过程从而整个地源热泵技术是相当环保的，不会因为废弃物的排放对于环境造成污染。同时地源热泵技术在全年进行循环利用，当冬季想地下吸取热能的时候，夏天可以向地下释放能量，从而实现地下温度的平衡，从而能够长期有效的进行应用。
3、应用灵活、安全可靠、用途广泛
地源热泵空调系统灵活性强，—套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。同时，地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。因此，地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水。
三、地源热泵技术在暖通空调中的应用
1、地源热泵系统的设计
（1）地源热泵中央空调系统的确定用地源热泵中央空调方式是好的选择，但是必须对建筑物的功能、环境和土质水文作清楚的了解，作详细的调研后，方可确定此方案。
（2）建筑物系统勘查：
a、确定建筑物业主拥有的地表使用面积大小和地形，建筑物所在的方位、结构、路边附属设备、地下公用设施、市政管道位置以及地下废弃的设施，尽量避免因潜在因素造成不必要的损失和影响施工。
b、水文地质的勘查，包括松散土层的厚度、密度、砂型、含水量、巖床的深度、岩床的结构。对于土壤源热泵管地热交换器，挖一个3～5m的深坑就能实现，对靠近地表处土质状况是否有巨石存在作一定了解。而对于垂直式地热交换器，就需要钻勘探孔，并按有关规定格式做好记录。
c、地下岩土热物性参数的检测。地下岩土的热物性参数是地源热泵土壤换热器设计中重要的依据。热物性参数的准确可保证设计的可靠。不会出现负荷不足或规模过大，造成浪费。传统的方法确定岩土热物性参数是用钻孔取出的样本分析周围的地质结构，再通过查阅相关资料确定导热系数的范围，况且地下地质结构的复杂，影响土壤导热系数的因素诸多，导致计算的地埋管长度有时相差很大。另外，钻孔深度，U型管的管材、埋管方式以及回填工艺对土壤换热器的换热能力都有影响。为了更准确的为设计者提供可靠的设计依据，可制造一个井口测试设备，将按正确的工艺完成的独立的单孔换热器接到一个恒温、恒流的循环热源中，测量记录环路中水的流量、进出水的温度、运行时间等相关数据，用这些数据反推出每延米孔深的换热量W/M或每延米管长的换热量W/M。
2、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的钻孔施工
在进行地埋管的钻孔施工的时候要注意和其他工程进行良好的联系起来，避免钻孔对其他工程的影响以及钻孔受到其他工程的影响，如在钻孔的时候要注意建筑物内的电缆工程施工，要注意电缆的铺设分布，避免因为钻孔对电缆造成破坏，同时也要避免电缆对钻孔造成影响。在进行钻孔施工的时候要根据施工的面积来确定施工的钻孔孔数，然后对施工的地面进行钻孔的定位，从而去定好每一个钻孔的位置。在进行钻孔的时候要保证钻机钻杆的垂直度，避免因为钻机钻孔对于其他工程设施带来破坏。在进行钻孔施工的时候要在两个钻孔之间挖设泥浆池，保证钻孔时泥浆不会流到其他地方，对施工场地造成影响，要在钻孔过程中对钻孔中进行泥浆的灌人，避免塌孔现象的发生，能够对孔壁进行凝固处理。在钻机钻孔结束以后要对钻孔进行验收，保证钻孔能够满足地埋管的需要。
3、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的预组装施工
在管材进行施工应用的时候要注意管材的堆放，要将管材成箱的堆放在平整的地面上，而管材的堆放高度不应该超过两米，避免以为挤压对怪才造成影响，要做好HDPE管的遮盖工作，避免因为阳光暴晒对HDPE管造成影响。在进行现场预组装的时候要注意HDPE管的热熔管头的清洁度，对于管径小于或等于De5O的时候，对于管材的切割采用旋转切刀，对于管径大于Deso的时候采用的是手工木工锯；当HDPE管在地面连接完成以后要对管道进行试压，只有在试压合格以后才可以埋管，等井回填完以后还要对管道进行再试压，等试压合格以后再进行水平干管的连接；水平干管连接完成以后再进行试压，试压合格以后进行回填土，在总管连接完成以后在进行系统的试压。在管道进行连接的时候可以采用热熔连接的方式，对于和金属管的连接采用法兰连接的方式，对于外径大于或等于63mm的HDPE管就可以采用热熔对接的方式。在进行HDPE管的连接时候要注意对各种附属设备的核对，避免因为附属设备的缺失对施工造成影响。
4、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的下管施工
在进行地源热泵技术的下管施工的时候一定要注意下管的及时性，要在钻孔完成以后立即进行下管，因为如果下管的时候越晚钻孔里面的积压越严重不利于管道的下放；为了达到良好的下管施工，一般采用的都是预制硅导头下井施工方法进行施工，在预制导头制作完成以后要进行相应的试压工作，导头的直径应该大于四根HDPE管的直径，小于钻孔的直径。然后依靠导头的重量和管道本身的重量进行下井，下井的时候不要让管道在地面拖拉，不要让管道产生不自然的弯曲，更不能让管道产生角度。要在间隔2m一4m的位置对u型管道进行固定支卡将管道之间隔开，避免热桥损失的出现，对管道造成巨大的影响，要对管与管之间的间距进行严格的设计，必须要保证管与管之间不会出现贴在一起的现象，如果出现这种现象将会对管道造成重大的影响。当HDPE管道下井完成以后要对管道的两端进行密封，避免由于密封不够对于整个系统造成的影响。
总之，开源节流，尤其是开发各种可再生新能源将是我国经济可持续发展的关键。我国地域宽广，蕴藏着丰富的地表浅层地能资源，因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地提高低温地热资源，同时克服传统暖通空调技术的局限和不足，是非常有意和具有实际价值的，在节约能源、防治环境污染和城市现代化方面有着较大的意义。
参考文献：
[1]曹振华.浅析地源热泵技术的特点及发展前景[J].洁净与空调技术.2012（03）
[2]孙艺伟.地热资源的利用及其面临的若干问题[J].探矿工程（岩土钻掘工程）.2010（10）
[3]常静，徐晓红，倪本会.某高校图书馆地源热泵可行性分析及工程管理中的几点建议[J].制冷空调与电力机械.2010（06）
【关键词】 暖通工程；地源热泵；技术；应用
“地源热泵空调系统”，利用取之不尽的地热能进行采暖和制冷，是一项高效节能、环保效果显著、发展潜力巨大的新技术。该技术在欧美国家已非常成熟，有近百年的发展历史。在国内，经过20余年的推广发展过程，技术水平已远超国外。国家住房与城乡建设部与财政部针对此类的可再生能源的利用，设置了专项资金给予鼓励发展，并对实施此类型的可再生能源项目给予一定的优惠政策，无论对于投资者、还是科技工作者，都是一个良好的发展方向。
一、地源热泵
地源热泵技术是利用地表水、地下水、岩土层全年温度的相对稳定特性，通过热泵机组，在冬天将这些低位热源中的热量转移到需要供热的地方，夏天将室内的余热转移到这些低位热源中，达到制冷的目的。
地源热泵技术可用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、采暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地源能利用的一个发展方向[1]。该技术近几年来在国内发展极为迅速，在短短的几年内已经成为建筑节能领域中一项重要新兴技术。
二、地源热泵空调系统的特点
1、地源热泵技术具有节能减排的特点
因为地源热泵技术主要是依靠对地下浅层地热资源的利用，所以不需要消耗大量的能源来维持整个地源热泵空调系统，从而热源热泵技术具有良好的节能的作用。同时由于没有对其他能源进行利用，也就不会释放一系列的温室气体，不会对整个环境造成破坏。
2、地源热泵技术具有环保长效的特点
因为在地源热泵技术中没有对其他资源进行利用，没有燃烧过程从而整个地源热泵技术是相当环保的，不会因为废弃物的排放对于环境造成污染。同时地源热泵技术在全年进行循环利用，当冬季想地下吸取热能的时候，夏天可以向地下释放能量，从而实现地下温度的平衡，从而能够长期有效的进行应用。
3、应用灵活、安全可靠、用途广泛
地源热泵空调系统灵活性强，—套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。同时，地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。因此，地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水。
三、地源热泵技术在暖通空调中的应用
1、地源热泵系统的设计
（1）地源热泵中央空调系统的确定用地源热泵中央空调方式是好的选择，但是必须对建筑物的功能、环境和土质水文作清楚的了解，作详细的调研后，方可确定此方案。
（2）建筑物系统勘查：
a、确定建筑物业主拥有的地表使用面积大小和地形，建筑物所在的方位、结构、路边附属设备、地下公用设施、市政管道位置以及地下废弃的设施，尽量避免因潜在因素造成不必要的损失和影响施工。
b、水文地质的勘查，包括松散土层的厚度、密度、砂型、含水量、巖床的深度、岩床的结构。对于土壤源热泵管地热交换器，挖一个3～5m的深坑就能实现，对靠近地表处土质状况是否有巨石存在作一定了解。而对于垂直式地热交换器，就需要钻勘探孔，并按有关规定格式做好记录。
c、地下岩土热物性参数的检测。地下岩土的热物性参数是地源热泵土壤换热器设计中重要的依据。热物性参数的准确可保证设计的可靠。不会出现负荷不足或规模过大，造成浪费。传统的方法确定岩土热物性参数是用钻孔取出的样本分析周围的地质结构，再通过查阅相关资料确定导热系数的范围，况且地下地质结构的复杂，影响土壤导热系数的因素诸多，导致计算的地埋管长度有时相差很大。另外，钻孔深度，U型管的管材、埋管方式以及回填工艺对土壤换热器的换热能力都有影响。为了更准确的为设计者提供可靠的设计依据，可制造一个井口测试设备，将按正确的工艺完成的独立的单孔换热器接到一个恒温、恒流的循环热源中，测量记录环路中水的流量、进出水的温度、运行时间等相关数据，用这些数据反推出每延米孔深的换热量W/M或每延米管长的换热量W/M。
2、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的钻孔施工
在进行地埋管的钻孔施工的时候要注意和其他工程进行良好的联系起来，避免钻孔对其他工程的影响以及钻孔受到其他工程的影响，如在钻孔的时候要注意建筑物内的电缆工程施工，要注意电缆的铺设分布，避免因为钻孔对电缆造成破坏，同时也要避免电缆对钻孔造成影响。在进行钻孔施工的时候要根据施工的面积来确定施工的钻孔孔数，然后对施工的地面进行钻孔的定位，从而去定好每一个钻孔的位置。在进行钻孔的时候要保证钻机钻杆的垂直度，避免因为钻机钻孔对于其他工程设施带来破坏。在进行钻孔施工的时候要在两个钻孔之间挖设泥浆池，保证钻孔时泥浆不会流到其他地方，对施工场地造成影响，要在钻孔过程中对钻孔中进行泥浆的灌人，避免塌孔现象的发生，能够对孔壁进行凝固处理。在钻机钻孔结束以后要对钻孔进行验收，保证钻孔能够满足地埋管的需要。
3、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的预组装施工
在管材进行施工应用的时候要注意管材的堆放，要将管材成箱的堆放在平整的地面上，而管材的堆放高度不应该超过两米，避免以为挤压对怪才造成影响，要做好HDPE管的遮盖工作，避免因为阳光暴晒对HDPE管造成影响。在进行现场预组装的时候要注意HDPE管的热熔管头的清洁度，对于管径小于或等于De5O的时候，对于管材的切割采用旋转切刀，对于管径大于Deso的时候采用的是手工木工锯；当HDPE管在地面连接完成以后要对管道进行试压，只有在试压合格以后才可以埋管，等井回填完以后还要对管道进行再试压，等试压合格以后再进行水平干管的连接；水平干管连接完成以后再进行试压，试压合格以后进行回填土，在总管连接完成以后在进行系统的试压。在管道进行连接的时候可以采用热熔连接的方式，对于和金属管的连接采用法兰连接的方式，对于外径大于或等于63mm的HDPE管就可以采用热熔对接的方式。在进行HDPE管的连接时候要注意对各种附属设备的核对，避免因为附属设备的缺失对施工造成影响。
4、地埋管地源热泵技术在暖通工程中的下管施工
在进行地源热泵技术的下管施工的时候一定要注意下管的及时性，要在钻孔完成以后立即进行下管，因为如果下管的时候越晚钻孔里面的积压越严重不利于管道的下放；为了达到良好的下管施工，一般采用的都是预制硅导头下井施工方法进行施工，在预制导头制作完成以后要进行相应的试压工作，导头的直径应该大于四根HDPE管的直径，小于钻孔的直径。然后依靠导头的重量和管道本身的重量进行下井，下井的时候不要让管道在地面拖拉，不要让管道产生不自然的弯曲，更不能让管道产生角度。要在间隔2m一4m的位置对u型管道进行固定支卡将管道之间隔开，避免热桥损失的出现，对管道造成巨大的影响，要对管与管之间的间距进行严格的设计，必须要保证管与管之间不会出现贴在一起的现象，如果出现这种现象将会对管道造成重大的影响。当HDPE管道下井完成以后要对管道的两端进行密封，避免由于密封不够对于整个系统造成的影响。
总之，开源节流，尤其是开发各种可再生新能源将是我国经济可持续发展的关键。我国地域宽广，蕴藏着丰富的地表浅层地能资源，因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地提高低温地热资源，同时克服传统暖通空调技术的局限和不足，是非常有意和具有实际价值的，在节约能源、防治环境污染和城市现代化方面有着较大的意义。
参考文献：
[1]曹振华.浅析地源热泵技术的特点及发展前景[J].洁净与空调技术.2012（03）
[2]孙艺伟.地热资源的利用及其面临的若干问题[J].探矿工程（岩土钻掘工程）.2010（10）
[3]常静，徐晓红，倪本会.某高校图书馆地源热泵可行性分析及工程管理中的几点建议[J].制冷空调与电力机械.2010（06）