暖通工程中的地源熱泵技術的應用策略研究

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摘要：當前我國的住房建筑工程不斷增加，同時人們對居住質量的要求也越來越高，尤其是對采暖技術提出了更高的要求。地源熱泵技術是對傳統采暖方式的一種技術革新，其工藝先進，應用廣泛，有很高的應用市場前景，相對于傳統的供暖方式，地源熱泵技術的采暖效率高、調試方式方便，從而具有良好的應用推廣策略。文章把重點放在了應用策略的研究上，首先為讀者分析了地源熱泵技術的工作原因，并凸顯介紹其技術優勢，最后則就如何銜接暖通工程提出了幾點相應的應用策略。

關鍵詞：暖通工程；地源熱泵技術；應用策略；研究

房屋暖通工程采暖和供暖技術是影響房屋質量的關鍵因素所在，是衡量人們生活水平的重要標準，因此其具有重要的工程意義。地源熱泵技術在暖通工程中體現了顯著的優勢，其采暖效率高，應用調試方便，同時其能源消耗量較少，通過構建完善的暖通系統來減少能量的損耗。

1 地源熱泵技術的工作原理

傳統的采暖方式是把其他方式的燃料能源轉化為采暖能源，最為常用的采暖方式即通過煤炭資源的燃燒放熱來提供供暖能量，從而完成整個采暖系統。下面對地源熱泵技術的工作原理進行詳細介紹，其工作原理的最大差異點是借助地表表層和建筑室內能量的差異進行供暖，通過介紹我們可以發現，其通過采暖設備把地熱資源引入到室內中，從而實現調整室內溫度和室內供熱。這種供暖方式不涉及化學反應，只是單純的能量交換，符合能量守恒定律，熱量從高溫轉移到低溫熱源中，在這一過程中沒有遵守能量守恒，并實現了均勻散熱。地源熱泵技術應用提高了建筑室內環境質量，為住戶提供舒適的居住環境，當建筑物內部溫度超過設定值時，熱泵就會啟動吸收系統，把室內的熱量轉移到土壤中；反之則把土壤中熱量轉移到室內，實現建筑的供暖和采暖需求。

2 地源熱泵技術的特點

地源熱泵技術的供暖采暖方式有別于傳統的暖通技術，其運行高效、技術成熟、設備穩定、使用壽命較長、后續的設備維持費用較低，從而有效完成了室內采暖需求。

2.1 可再生資源利用

化石燃料燃料取暖存在著嚴重的環境污染，太陽能取暖費用高，供熱不穩定。而地源熱泵技術的應用直接解決了暖通工程的技術瓶頸，即能提供穩定的供熱系統，同時其能耗低，對環境污染較小。地源熱泵是使用可再生能源技術，利用土壤和水體富集的太陽能進行采暖，同時把地球內部蘊含的太陽量釋放到室內空間中，這種采暖方式僅僅消耗了地表吸收太陽能很少部分，對環境產生的影響微乎其微，同時地表能量被利用之后，太陽能和地球內部傳導很快就會完成熱量平衡。

2.2運行效率高效

地源熱泵技術工作狀態穩定，其運行能效系數較高，無論在夏季或者冬季都能保持穩定的工作狀態。同時地源熱泵系統除了提高穩定的供暖之外，還能為用戶提供熱水服務，地源熱泵設備實現了一機多用，增強了建筑系統的經濟性。與其他的暖通工程相比，其運行穩定性較高，其使用壽命可以維持在20年以上，其中央空調系統組成結構簡單，維護工作較少，只需要進行室內部門的普通維護即可，從而降低了地源熱泵技術的經濟消耗。

2.3 占地面積較小

地源熱泵技術可以實現區域性的控制，為后期的物業管理工作提供便利，各個區域內的工作機組可以獨立進行制熱或者制冷控制，有效提供了機組的工作效率，避免了能源的浪費，同時隨著地源熱泵技術逐漸智能化，中央空調系統可以進行智能化的控制和控制。再者地源熱泵的結構較為緊湊，占地面積較小，不需要大規模的冷凍機房和鍋爐房，從而減少了暖通設備的占地面積，不影響建筑美觀，一些小規模的設備可以直接安裝在室內，有效節省了空間面積。

3 地源熱泵技術在暖通工程中的應用

3.1地源熱泵技術的鉆孔施工

地源熱泵技術在工程中應用需要進行設備固定，并在墻體內部和土壤表層中進行鉆孔施工，從而提高熱交換效率，保證墻面供熱穩定。在鉆孔施工過程中，要把其他工程施工和鉆孔配合一起，尤其是避免對電纜工程造成破壞；再者在鉆孔施工中，要根據供熱效率和供熱要求來嚴格計算鉆孔數目，把鉆孔位置精確到厘米范圍內，從而提高鉆孔施工效率。在鉆孔施工過程中，要預設泥漿池來隔離鉆孔，防止出現泥漿四處流淌的現象，從而出現孔道坍塌現象。鉆孔施工結束之后，要及時進行鉆孔質量檢測，保證其強度和孔徑大小符合工程要求，從而提高鉆孔施工質量。

3.2地源熱泵在暖通工程預組裝施工

在地源熱泵管材施工時，首先要保證管道材料質量，對要堆放的管材進行治理抽查，避免出現管材的擠壓和堆積，通常而言，其堆積高度要維持在兩米以下。裝置預組裝連接主要采用熱熔技術，這種技術的操作簡單，同時密封性良好，在預組裝施工中，要保持管道接頭的清潔，避免把雜物直接融入到管道中，造成密封性較差的問題。同時對于不同直徑的管道采用不同的切割方式，管徑較大可以采用手動切割，這樣有利于控制切面的完整性，對于管徑較小的管道，可以直接采用旋轉切刀。地源熱泵管路在地面完成連接之后，要及時進行管道試壓，確定檢測結構合格之后，才能進行埋設施工。

3.3地源熱泵換熱器的使用

地源熱泵技術核心是換熱器應用，換熱器是實現熱量交換的設備，調整整個系統的換熱效率。當前在建筑工程中常用地下水源開采和土壤換熱兩種，前者適用于水資源豐富的地區，而后者的適用地域范圍較廣，其應用更加廣泛。土壤換熱器采用水平埋管或者豎直埋管，土壤換熱器的適用性較強，其工程應用范圍廣闊。采用豎直埋管的土壤換熱器對環境的破壞較小，不用擔心對環境造成后續的破壞，其運行可靠穩定、安全環保。

3.4 地源熱泵技術的下管施工

下管子施工階段是重中之重，因此在施工中準確進行施工，提高施工質量，保證下管自施工階段為今后的工程應用提供堅實的基礎。因此地源熱泵技術的下管施工要及時有效，鉆孔完成之后要馬上進行下管，否則的話鉆孔水泥就會出現冷凝固化，從而造成下管子困難，從而影響了管道的整齊性和密封性。再者為了提高下管施工的效率，要對預制的導頭進行壓力測試，看看其是否能承擔工程壓力要求，同時導頭的直徑要大于四根管道直徑，并略小于鉆孔直徑，避免在下管時受到較大的阻礙而產生變形，不要出現緊貼一起的現象，并對管道兩端進行密封，提高整個系統的密封性。

3.5 系統參數的設計

系統參數設計是對于維持系統正常運行至關重要，因此要不斷設計并調試其工程參數，實現參數設計最優化運行。首先是對兩個重要工程參數的確定，即最大熱量和最大釋熱量確定，根據這兩個參數來確定其側水量流量。通常而言，可以采用提高水流速度來增加換熱系數，強化換熱量，并減少換熱面積，因此可以選取0.65-1.5m/s的流速。再者要不斷完善相應的計算機軟件，根據計算來確定設備的運行狀況，尤其是計算地源熱泵對環境的影響作用，如二氧化碳排放量、土壤污染等，及時檢測對環境造成的破壞影響。

4 結語

總之，隨著我國經濟的發展，對于居住條件的要求越來越高，良好的暖通工程成為人們不斷追求的目標，當前地源熱泵技術應用于暖通工程有良好的工程效果，我國幅員遼闊，地表淺層的地能資源豐富。因此，在暖通工程建設中，要改變傳統的建筑暖通技術，及時轉換到可再生資源的開發利用上，借助地表蘊含的熱量完成采暖供暖。在地源熱泵技術的應用中，要根據地區氣候條件的差異性來設置工程參數，并強化施工控制，提高工程質量。

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