孙常青

摘要：地源热泵技术在国外是很流行的一种供能技术，当然这也因为地源热泵技术相对来说是无污染的一种技术。它利用了自然能源给人们提供了所需的能源需求，所以经过我长期对地源热泵技术的学习，本文就针对暖通工程中的地源热泵技术的应用进行分析与描写。

关键词：暖通工程；地源热泵；技术应用

前言

地源热泵技术是现代建筑暖通施工中的常用技术，由于出现时间相对较短，暂时仍属新兴技术行列。地源热泵技术的产生对建筑暖通节能有重要意义，因为该技术应用于建筑暖通施工时，不仅能安全、有效实现建筑供热采暖，还能大大降低能源损耗，实现建筑节能。

1 地源热泵概述

1.1 地源热泵概述

“地源热泵”是利用地球表面的浅层地能进行供热和制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是一种利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备.地源热泵通常是指能够转移地表土壤中的热量或者冷量到所需要地方的热泵设备。通常，热泵机组都是用来为空调系统提供冷源或者热源的.地源热泵机组则利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。地能或地表淺层地热资源的温度一年四季相对稳定（如图一），土壤与空气温差一般为17度，冬季土壤温度比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。

与锅炉（电、燃料）供热系统相比，土--气/水型地源热泵系统的转换效率最高可达4.7。而锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能转换为热量供用户使用，因此它要比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃料锅炉节省1/2以上的能量，运行费用为各种采暖设备的30-70%。由于土壤的温度全年稳定在10℃—20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5—4.7，与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比，要高出40%以上，其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。夏季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得土--气型地源热泵系统换热效率很高。因此在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，从而达到节能的目的，其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%—60%。如图2

2 地源热泵的分类

2.1 土壤源热泵

土壤源热源（也叫大地耦合式热泵）以大地作为热源，热泵的换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。土壤源热泵系统主机通常采用水—水或热泵机组或水—气热泵机组。根据地下热交换器的布置形式，主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三类。

2.2 地下水热泵系统

地下水热泵系统，是一种以水体为低位热源，利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷/热水，再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式。地下水热泵系统的优势是造价要比土壤源热泵系统低，另外水井很紧凑，不占什么场地，技术也相对比较成熟，水井承包商也容易找。

2.3 地表水热泵系统

地表水热泵系统主要有开路和闭路系统。地表水热泵系统具有相对造价低廉、泵耗能低、维修率低以及运行费用少等优点。在寒冷地区，开路系统并不适用，只能采用闭路系统。但是，在公共用的河水中，管道或水中的其他设备容易受到损害。另外，如果湖泊过小或过浅，湖泊的温度会随着室外气候发生较大的变化，这就会产生效率降低，制冷或供热能力降低的后果。

3 暖通工程中地源热泵技术的应用

3.1 钻孔

第一，在正式钻孔之前，应对施工现场仔细进行勘测，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，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。

3.2 管道的组装与下管

3.2.1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，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。

3.2.2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。

4 结束语

总之，地源热泵技术是一种低位可再生能源技术，相比于电力，使用地源热泵作为建筑暖通空调能量来源，有着清洁、节能的优势，是一种绿色的暖通空调方案，在保护环境和节能减排方面都能够发挥重要作用。

参考文献

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