分析地源熱泵中央空調系統在建筑中的應用與安裝

 　[摘 要]近些年來，社會經濟的不斷發展，出現了大量的新型能源，比如地元熱泵。地熱泵主要由中央空調系統作為核心，其是一項新型的、先進的中央空調系統，因為具備節能和低碳環保以及無污染等多種特點，在新型建筑工程方面應用比較普遍。本文主要對地源人泵中央空調系統在建筑工程中的應用和安裝進行了分析與研究。 

　　[關鍵詞]地源熱泵；中央空調； 

　　中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0271-01 

　　地熱泵（地源熱泵）目前已經應用江河湖水和坑道水以及工業為誰等多種水資源當作冷、熱源。地熱泵是一項應用淺層地熱能源且具備良好節能效果的系統，不僅能夠供熱還可以制冷。把地熱泵運用在中央空調系統中，可以在冬季利用地熱泵進行供熱，在夏季利用地熱泵制冷，有效為中央空調系統的充分應用提供高效以及節能支持。 

　　一、地熱泵中央空調優勢 

　?。ㄒ唬┕澞艿吞?nbsp;

　　節能環保作為地熱本中央空調系統的主要特點，其通常應用地下淺層中的熱量，并非以往應用的化石燃料熱量。因為地表淺層中的地熱能是一項可以再生的太陽能，同時地下淺層中的溫度常年保持穩定，所以應用地熱泵要以應用老舊的空調系統節省大量的能源，通常運行費用可以節省4000左右。另外，地熱泵的中央空調系統是一種先進的低碳技術，在運行的過程中，系統內部僅僅實現能量交換，并不會造成水資源的浪費，并且還可以在一定程度上有效降低二氧化碳的排放，進而充分滿足低碳需求。 

　?。ǘ┉h保高效 

　　地熱泵中央空調系統主要應用太陽能作為動力，在空調的運行過程中，并會出現二氧化碳以及其他相關危害氣體，同時也不會導致水資源浪費與污染。在中央空調的運行過程中，主要針對南方區域制冷超過制熱形成的大地土壤中的熱能累積問題，應該利用冷卻塔進行降溫，和以往的中央空調系統相比較而言，具備環保高效特點。因為地熱資源十分豐富，且淺層中地表水穩定比較穩定，所以地熱泵的中央空調系統工作效率要比以往空調高，從而在一定程度上節省成本。另外，地熱泵中央空調系統應用在建筑工程中，還具備良好的穩定性與經濟性。 

　　二、地熱泵的工作原理 

　　地熱泵主要利用地層水與土壤資源的蓄熱與蓄冷特點，一般情況下地下土壤與地下水溫度比較穩定，而在建筑物的附近地下管道或是地下水，嚴格依據地熱泵相關原理，可以完成低位熱能與高位熱能間的有效轉移，進而實現建筑物熱交換。同時地熱泵一般應用雙管路的水系統把建筑物中全部地熱泵機進行有效連接，進而構成封閉環路方式的中央空調系統。地熱泵中央空調系統的工作原理如下：在冬季時地熱泵能夠利用地下管道對地層中的熱能進行收集，同時把所收集到的所有熱能應用環路輸送至中央空調系統的相關管道中，最終通過壓縮機與熱交換器實現熱能生成暖氣釋放至建筑物室內。而在夏季時主要對室內的熱量進行吸收，然后利用系統轉移至地源中進行釋放，而且在吸收熱量的過程中還完成了制冷，進而實現建筑物充分應用中央空調的目的，如圖1所示。 

　　三、地熱泵的中央空調系統安裝分析 

　?。ㄒ唬︰型管制備 

　　依據設計需求盡量把U型管的彎街頭進行熔接，同時在室內完成，有效確保熔接街頭安全性與牢靠性。另外，應該在U型管內注入防凍液，有效加強U型管總體重量，便于下管，同時還能夠當作傳熱介質。在U型管的下放過程中，一定要確保U型管的具體下放深度，U型管一般應用的下放手段為人工下放，工作人員可以通過實踐經驗有效判斷U型管下放具體深入是否可以滿足相關需求。 

　?。ǘ┕嘧?nbsp;

　　注漿主要是為了能夠填充U型管和鉆孔孔壁之間存在的間隙，從而使其具備良好的傳熱性能。一般情況下，填充材料選取主要和傳熱效率具體大小有關，選取熱阻抗相對較小的填充材料，可以在一定程度上有效提升中央空調系統的工作效率。而美國和德國等發達國家認為，應該將鉆孔時獲取的巖土完成回填，可是此工程項目要想實現十分困難，因此通常應用由特殊物質生產制造形成的專門灌注材料。另外在注漿的過程中，一定要確保注漿的連續性，進而保證傳熱效果與工程項目質量。 

　?。ㄈ┿@孔 

　　直埋方式的地源熱泵應該利用鉆機完成施工，而且鉆機的具體鉆進深度應該在150至200m，其中鉆頭的直徑應該依據相關需求在100至150mm區間。因為鉆孔的深度比較淺，通常應用普通的循環作業方法。目前國內能夠應用的一般工程項目勘察鉆機和巖心鉆進，例如DKIII-300型號的鉆機和DPP100型號的車裝鉆機等多種。在鉆孔施工竣工過后，孔壁一定要保持完整。若是施工區域中的地層土質相對比較好，能夠利用裸孔進行鉆進；若是為砂層，這時孔壁就比較容易發生坍塌，就要下套管。在裸孔的鉆進過程中，其中泥漿密度應該在1125g/cm3上下，確保生成相對穩定與可靠地孔壁，同時緩慢減小泥漿濃度，可以加清水。另外，在成孔過程中，上返泥漿自身密度應該在1108g/cm3上下，同時泥漿中不可以存在沙粒。 

　　四、地源熱泵中央空調系統在建筑領域中的推廣應用 

　　在進行推廣時應該充分應用政府管制，同時建立相對健全的法律和法規。政府管制主要針對可再生能源在建筑領域的應用方面，建立有關污染標準和節能標準等，在一定程度上有效提升建筑需求，加強建筑開發商在建筑項目節能設計。另外，加強執法力度，針對發生的不合格問題，一定要進行嚴格處理，從而實現地源熱泵中央空調系統在建筑領域的推廣與應用。 

　　結束語 

　　地源熱泵中央空調系統的應用，不但能夠有效減低有害氣體的排放，同時還可以節約能源。由于地源熱泵具備節能和低碳環保以及無污染等多種特點，因此在建筑領域中的運用有著深遠意義。但是，現階段地源熱泵中央空調系統的推廣和應用仍然存在許多問題，在此種狀況下，國家一定要制定有關對策，確保地源熱泵中央空調系統在建筑領域中的有效推廣與普遍應用。 

　　參考文獻 

　　[1] 張國東.促進地源熱泵在建筑中應用的經濟激勵機制研究[D].哈爾濱工業大學，2012，（6）. 

　　[2] 張鴻斌.淺談地源熱泵中央空調系統的特點及在西安鐵路局的應用[J].西鐵科技，2013，（12）. 

　　[3] 楊文芳.地源熱泵在新建建筑中應用的經濟性研究及政策建議[D].西安：西安建筑科技大學，2010. 

　　[4] 熊自平.淺層地下水在地源熱泵中央空調系統中的應用[J].工程建設與設計，2014，（4）.