暖通工程中的地源热泵技术的应用研究

暖通工程中的地源热泵技术的应用研究

常娟

宁夏坤谦建设工程有限公司，宁夏回族自治区石嘴山市惠农区753600

摘要：当前随着社会经济的快速发展，人们的生活质量水平也在不断提升，人们在追求生活品质的过程中也越来越关注环保问题。地源热泵技术引进暖通工程中能够实现能源的节约利用，实现资源的可循环性，使暖通工程更加环保、绿色与节能。基于此，文章首先阐述地源热泵技术的应用优势，然后重点探究暖通工程中地源热泵技术的具体应用，希望可以为施工人员提供一些参考与借鉴。

关键词：暖通工程；地源热泵技术；应用

引言

地源热泵技术其也可称之为热能转换技术，主要是利用地表浅层热源对室内温度进行科学控制，通过将高温热源转移到低温区域实现室内温度的均匀供热。同时当室内温度较高时还能进行热量吸收并进行转移，不仅实现能源资源的有效利用，同时还能将室内温度始终控制在适宜状态。

一、地源热泵技术的应用优势

（一）高效节能

地源热泵技术主要是通过吸取地下土壤或地下水温度的热量，实现地供热和制冷过程中的能量回收和再利用。在热交换器的辅助下，地源热泵系统能够从地下吸收低温热能，再经过压缩和升温，将热能传递到建筑室内提供供热，此种方法相较于传统的供热方式而言所消耗的能源会更少，同时还能保证良好的供热效果，保证室内温度舒适度。与此同时地下管道和热交换器受外界环境的影响相对较小，受腐蚀侵害及损坏机率相较其他供热设备更小，地源热泵系统的使用寿命也就相对较长，降低维护成本。

（二）环境友好

此种技术主要利用能源转换原理将土壤中的热能源转换为建筑物的供热或供冷能源，相比传统利用煤炭等能源的采暖系统，其无需进行石油或燃气的消耗，减少了对传统能源的依赖，有效缓解能源紧缺的现象[1]。同时，地源热泵系统不会进行能源燃烧，进而就不会产生有害气体或颗粒造成的空气污染，有效降低了空气污染物的排放，进而缓解空气污染现象，对于保障空气质量及环境保护都具有重要作用。此外，由于地源热泵系统无需进行燃烧过程，制冷剂泄漏的可能性就相对较小，减少了意外事故和环境风险的发生，为用户提供了安全可靠的供热和制冷条件。

（三）稳定可靠

地源热泵系统主要是利用地下热交换器进行热能的吸收与释放，这些热交换器一般都会埋设在地下比较稳定的温度环境中，无论是在炎热的夏季还是寒冷的冬季，其不会受到外界环境变化的影响，都能提供一个相对稳定的热源和热汇，进而使地源热泵系统长期保持稳定的运行状态。与此同时地源热泵系统往往会采用多台独立运行的热泵机组进行供热或制冷，这种合理的冗余设计能够极大保障机组的正常运转，当机组中某一台设备发生故障无法进行工作时，别的机组仍然可以进行正常工作，进而提供连续稳定的供暖或制冷效果，最大避免了因设备故障造成的中断和停工时间，保障了系统的可靠性。

二、暖通工程中的地源热泵技术的应用

（一）钻孔施工

钻孔施工技术作为获取地下热能及冷能的重要环节，一般常用的钻孔方式主要为垂直钻孔，其具体深度需要结合地下温度的变化和系统的热负荷需求来确定，正常而言钻孔深度可以控制在30到150米之间[2]。对于钻孔设备的选择应当使用专业的钻机与钻头，具体可结合施工现场的实质条件与钻孔类型进行综合选择。钻孔施工过程中，首先应当根据设计要求及方案进行钻孔位置的布置，然后通过钻机逐渐向下进行钻孔。钻孔过程中需要保持环境的清洁与卫生，通过定期冲洗孔钻以此保证钻孔的稳定性，防治孔内杂质造成的钻孔作业风险。在钻孔完成之后可以安装钻孔管以避免孔壁坍塌，保证钻孔的稳定性。钻孔管安装完成后，可利用水泥浆或者其他密封材料进行必要的钻孔封孔处理，以确保钻孔的完整性和密封性。在钻孔施工过程中，必须要有效落实质量控制措施，确保钻孔位置的准确性，以使钻孔能够达到所需的地下温度层。同时控制钻孔直径确保钻孔与安装钻孔管之间的适当间隙，以便进行热交换，与此同时还应当严格控制钻孔的深度，满足系统的热负荷需求。通过质量控制措施的有效落实，能够保证钻孔质量符合设计需求。

（二）预组装施工

预组装施工主要是指施工单位在施工现场将U形管进行预组装布设的过程，能够有效降低管材出现变形的情况。在U形管堆放过程中，施工人员应当重点控制HDPE管的堆放高度，并使用彩布条进行遮盖，能够避免管材在长期自然光照射下产生的老化现象。在管路连接之前，需要先对热熔管头部分进行切割作业处理，同时需做好一定的管试压管控工作，只有当管道的性能达标后才可进行后续埋管操作的继续执行，并且在回填作业之前还应再次进行试压管控。具体在进行热熔对接作业中对接机的选择时，应当具体结合现场的实际情况进行选择，同时将连接管放入加热板进行加热处理，当达到一定温度之后对加热面进行对接处理。最后，对连接管进行保压冷却管控工作，同时交由质检人员对连接管质量进行检验认定，只有当连接质量真正达标时才能将其正式投入使用。

（三）下管施工

下管施工需要在施工质量充分保障基础上进行下管操作。首先，应当确保下管的及时性。伴随时间的推移，钻孔内的土壤会逐渐恢复到原始的挤压状态，无形增加了下管的施工难度，从而可能会对施工质量造成影响，因此在钻孔作业完成之后需要第一时间进行下管操作，提高施工效率。一般在施工过程中为了保障施工进度，提升施工效果，会采用预制砼导头下井的施工方法。施工人员在进行预制导头的加工后，必须组织试压工作，确保导头质量合格，导头的直径要根据实际情况和管道重量等因素来确定，然后将导头和管道一起下井，可以有效降低施工过程中出现拖拉、异常弯曲等问题，保证施工质量

[3]。为了确保管道顺利下井，并且在地下能够平稳、有效地运行，施工人员需要注意管道安装尽可能避免过度弯曲或折叠，防止管道出现角度问题，进而保证管道在下井后能够顺利铺设。此外施工人员必须具备较强的专业素养与节能，在出现问题时能够根据自身经验知识进行灵活处理，确保施工顺利进行。

（四）管道压力试验

管道压力试验的有序开展能够保证管道运行的安全与可靠，有效避免质量不达标造成的返工。具体在进行压力试验时，首先要保证整个管道是带压下管，即在做好压力试验的基础上再垂直下管，保证管道系统的完整性的同时，确保试验的准确性和可靠性。之后进行第一次管道压力测试并记录试验结果，在完成第一次管道压力测试之后，可以进行水平、垂直管的熔接。然而，在进行熔接之前，还需要进行第二次管道压力测试，以确保管道系统在熔接过程中不会出现问题。在水平、垂直管道熔接完成后，这为了确保管道系统在完成分区集、分水器连接等工作后仍能保持压力稳定和密封性良好，还需再次进行管道压力复测，在此过程中施工技术人员要特别注意测试时间，一般应保证在4个小时以上，确保试验结果的准确性和可靠性。最后，在暖通工程整体完工之后还需要进行最后的压力测试，在持续48小时测试后未出现质量缺陷问题就可进行正式投放。

三、结束语

总之，地源热泵技术具有高效节能、节能环保、稳定可靠等多种优势，将其应用到暖通工程中能够实现可持续发展的目标。具体在应用过程中，相关施工人员应当严格遵循钻孔、预组装、下管等施工技术要点，同时在安装完成后还应当做好管道压力试验工作，进而有效保障建筑暖通工程的使用质量。

参考文献：

[1]李炳炳. 暖通工程地源热泵技术应用浅述[J]. 建筑工程技术与设计,2021(24):2657.

[2]伍林. 暖通工程中的热源地泵技术的应用[J]. 建材发展导向（下）,2021,19(4):40-41.

[3]陈红彬. 暖通工程中的热源地泵技术的应用[J]. 汽车博览,2021(7):262.