地埋管地源热泵系统在采暖与空调系统工程中的应用
地埋管地源热泵技术在建筑空调工程中的研究及应用
地埋管地源热泵技术在建筑空调工程中的研究及应用摘要：介绍了地埋管地源热泵技术在建筑空调工程中的应用实例，给出了方案设计的方法，工程实施的程序和注意事项，取得了节能环保的实用效果。
关键词：地埋管；地源热泵；建筑空调1 工程概况工程范围包括：（1）地源热泵系统的室外循环即高强度塑料管组成的在地下循环的封闭环路，配备低功率的地源侧循环水泵构成的环路的实施；（2）原制冷机房改为热泵机房的设备安装工程的实施；（3）办公楼原集中空调室内循环系统即空调末端（风机盘管）不变；原水路系统拆除办公楼地下室热交换间的热交换设备，其余不变；拆除原制冷站冷却水系统。
集中空调系统冷、热源由原来的制冷和制热两套系统改为热泵（一机两用）一套系统。
工程设计条件：（1）建筑冷、热负荷情况，办公楼主楼建筑面积24800m2，空调设计冷负荷为1905KW、空调设计热负荷为2300KW；配楼建筑面积5008m2，空调设计冷负荷为360KW、空调设计热负荷为390KW。
共计空调设计冷负荷为2154KW，空调设计热负荷为2583KW。
（2）办公楼原集中空调热源：额定抽汽压力为0.981MPa、额定抽汽温度为302℃的过热蒸汽，经热交换站内汽～水交换器一次交换为95℃～70℃的热水，再经地下室热交换间内的水～水交换器二次交换为50℃～42℃的热水供大楼冬季空调用；（3）办公楼原集中空调冷源：由办公大楼以东的制冷站供给，使用的制冷机为双效溴化锂吸收式制冷机（其热源为上述过热蒸汽经减温减压后的0.6MPa的蒸汽），制冷站提供7℃～12℃供回冷冻水供给大楼夏季空调用。
2 方案设计（1）地源侧地热换热器的选择：通过调研资料和其他工程的经验数据，根据本工程项目特点以及工程周围环境，以面积为3.6万m2的广场设置布井钻孔，确定了钻孔100米深，成井432个。
根据地质勘查报告和岩土热物性测试报告，岩土热响应性测试结果：夏季每延长米钻孔换热量为55W，可提供冷量2612.5KW；冬季每延长米钻孔换热量为38W，可提供热量1786KW。
地源、海水源及冰蓄冷在空调工程中的应用
现异常，立即停止，查明原因并进行处理后方可继续回填。 ❖ 采用专用回填设备：回填料灌料时，要求高压回填。若人工回填，压力
不够空隙较多，严重影响传热效果，无法达到设计参数，系统供冷、供 热均无法实现。使用的回填设备，具有很大的回填压力，而且采用由孔 底部位注入填料向上反填方式，确保无回填空隙，回填料凝固后有良好 的导热能力。 ❖ 回填完后将留在地面的管道管口进行封堵保护，防止后续施工造成损坏。
施工要点
❖ 钻井试钻，确定钻机、钻头和钻井方案，护壁方案。 ❖ 6.2下管时管内必须充水带压。 ❖ 6.3井口用软料保护，防止管壁在下管时刮伤。 ❖ 6.4埋管深度超过40米时，灌浆回填要在周围临近钻孔均施
工完毕后进行 ❖ 6.5下管遇阻，不能强行下管。 ❖ 6.6灌浆回填用合适的回填材料，如膨润土等。确保回填密
威海净雅大酒店海水源制冷制热及换热站 系统流程图
型 号 KQW100/185-2.2/4 2 台 流 量 44.6 m/h 扬 程 99 KPa 转 数 1480 rpm 功 率 2.2 KW
型 号 KQW125/300-11/4 2 台 流 量 91 m/h 扬 程 270 KPa 转 数 1480 rpm 功 率 11 KW
水平支管干管施工
❖ 管件和管材的内外壁应平整、光滑，无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显痕纹、凹 陷；管件和管材颜色应一致，无色泽不均匀；
❖ 装卸运输和搬运时应小心轻放，不能受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击，不能抛、摔、 滚、拖，避免接触油污，在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管内，存放 处避免阳光直射。
❖ 图纸要求将各管桩内的U形管连接成一个或几个系统，并分别引至机房主机安装 位置；
暖通工程当中地源热泵技术的应用分析
暖通工程当中地源热泵技术的应用分析地源热泵技术是常用的供暖技术的一种，从广义上讲地源热泵技术包括土壤源热泵和冷热源、是通过在土壤中埋管来提取冷热量。
夏天室内热量通过换热，通过制冷系统环路中蒸发器将室内热量传递到冷环路中，通过冷凝器与地面管道系统回路进行交换，最终释放到土壤中。
通过这种技术能够最大限度减少外界对土壤温度的影响，保证土壤常年处于稳定状态。
系统能够让制冷稳定运行，也提高了运行效率。
冬季来临地埋管吸收土壤热量，利用板换热量将热量转换到室内供热系统中，能够有效实现热源转换，利用效率也非常高。
1.地源热泵技术的应用优势1.1可以达到节能减排的作用地源热泵技术最大的特点是节能减排，应用中可以实现热量的转换，应用过程不会出现热量流失以及产生任何的资源浪费。
对于供暖技术来说实现了资源的节约。
另外，该种技术的应用热量都市来自于地表面的热量，从而有效的提升的室内温度，也不会对环境造成污染。
经过更深层次的分析，地源热泵技术的应用，可以有效的实现节能减排，也可以起到保护环境的作用。
1.2使用的成本比较低地源热泵书的应用，可以有效的降低维护成本。
在相同的环境下，建筑物运用了地源热泵技术后，可以节省很多供暖维护成本。
原因在于，地源热泵技术的耐用性非常强，设备内部的相关零件使用的寿命可以达到30年以上，地源热泵的寿命可以达到50年以上，所以说地源热泵技术的应用，降低了维护成本，对建筑行业的发展有一定的意义。
1.3环保长效性比较强地源热泵的应用，环保效应非常强，也是地源热泵应用的一个重要内容。
地源热泵的启动动力是电能，不用消耗其他资源，对环境也不会产生污染。
而且在使用过程中，都是通过冷热交换的形式实现长期有效利用，也是传统空调无法实现的一种方式。
2.地源热泵及时的常用方式2.1在家用系统中的应用地源热泵在家庭中的应用是很普遍的，但是应用的范围都是小户型的住宅或者单体别墅。
借助相关技术，可以实现对建筑物的冷热供应，从而大幅度的提升热源泵及时的运行有事。
地源热泵中央空调系统室外地埋管工程施工工法(最终定稿)
地源热泵中央空调系统室外地埋管工程施工工法菏建集团工业设备安装公司李志恒王萌1.前言地源热泵系统是利用浅层土壤能量（岩土体、地下水或地表水）进行冷热交换，冬季把土壤中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时岩土体、地下水或地表水为“热源”；夏季把室内热量“取”出来，释放到岩土体、地下水或地表水中，此时岩土体、地下水或地表水为“冷源”（如下图所示）。
图一（地源热泵系统工作原理示意图）地源热泵系统由地源热泵机组、地埋管换热设备、水力模块、热水蓄水箱、室内机、地板采暖设备和生活热水设备等组成的一种新型空调型式。
系统通过地埋管换热设备与土壤冷热交换，并将交换后的水通过循环水泵分别输送到室内机供冷供热、地板采暖和热水蓄水箱中供给生活热水（如下图所示）。
图二（地源热泵中央空调系统组成示意图）地源热泵中央空调系统室外地埋管工程由于其技术上的优势，推广这种技术有明显的节能、环保、经济效益。
特别是近年来菏泽市政府大力推广绿色环保、低能耗建筑，菏泽中高档小区陆续引进和采用地源热泵中央空调系统，安装公司技术科故将地源热泵室外地埋管施工工艺结合工程实例整理成施工工法，以便今后同类工程借鉴、应用。
2、工法特点：2.1 室外地埋管工程开机钻井的过程基本上都是用自动化程度较高的机械设备进行施工，杜绝了大量人力、物力的浪费，节约了施工成本；并且可以用高科技检测仪器对施工过程中的数据进行实时检测、分析、反馈，指导施工，确保施工安全、高效；施工过程快速、准确、经济、实用。
2.2 室外地埋管工程施工过程中产生的建筑垃圾少、施工噪音小，对周边建筑、设施、环境破坏程度极低；节能、环保，完全满足有关部门关于安全文明工地的要求。
2.3 双U型PE管下井前已预制制作完毕，下管过程施工简单、方便快捷。
本工程管材采用PE管，管材连接技术可靠。
3、适用范围菏泽市位于黄河下游冲积平原中部，以陆相沉积为主。
本区域的工程地质条件是稳定的，是良好的建筑物拟建场地。
地源热泵空调系统地埋管施工
Abstract ： Ground source heat pump is a kind of new technique with high efficient saving energy ，no air pollution and economic ，which is used widely in recent years. When buried pipe of ground source heat pump air condition is under the foundation bottom plate ，based on on-site practice conditions ，the author takes some measures to complete construction of the buried pipes with high quality on time. These measures include producing variable construction measures and selecting reasonable construction flow ； strengthening procedure monitor on key construction points ，attention items and quality control ； taking some pre-control measures on the basis of investigation and expert guide advices. Key words ： ground source heat pump air condition ； buried pipe system ； pipe well ； construction
地热能的地下热泵和空调应用
地热能的地下热泵和空调应用地热能是一种可再生能源，被广泛用于供暖、热水和空调等领域。
地下热泵和地下空调系统是利用地热能的重要技术，具有很高的能效和环保特性。
本文将探讨地热能的地下热泵和空调应用，并介绍其工作原理和优势。
一、地下热泵的应用地下热泵系统是一种利用地下热能进行建筑供暖和热水的系统。
它通过地下埋设的地热换热器将地下的热能吸收到热泵中，然后通过热泵的工作循环将吸收的热能传递给建筑内的空气或水，从而达到供暖和热水的目的。
地下热泵系统的工作原理是基于热交换的原理，通过换热器与地下的热源进行接触，利用地下的恒定温度来吸收或放出热能。
地下热泵系统可分为地下水源热泵和地下地源热泵两种。
地下水源热泵系统是通过管道将地下水引入换热器中，并利用水的稳定温度进行热交换。
地下地源热泵系统则是通过埋设在地下的地形管道进行热交换，利用地下土壤的恒定温度。
地下热泵系统的优势在于其高效能和环保特性。
由于地下的温度相对稳定，所以地下热泵系统能够以较低的能量消耗达到较高的供暖效果。
此外，地下热泵系统不会产生二氧化碳等有害气体，符合环保要求。
二、地下空调的应用地下空调系统是一种能够通过调节地下热量来实现空调效果的系统。
它利用地下的稳定温度对空气进行冷却或加热，从而达到室内温度的控制。
地下空调系统的工作原理是基于地热能的利用，通过地下的换热器将室内的热能交换到地下，从而实现空调效果。
与地下热泵系统类似，地下空调系统也可以分为地下水源空调和地下地源空调两种。
地下水源空调系统通过地下水的稳定温度进行换热，实现空调效果。
地下地源空调系统则是通过地下的地形管道进行热交换，以达到空调的目的。
地下空调系统的优势在于其能效高和环保特性。
由于利用了地下的温度进行换热，地下空调系统能够以较低的能量消耗实现空调效果。
与传统的空调系统相比，地下空调系统不会对室内外环境产生污染和能源消耗。
总结：地热能的地下热泵和空调应用在供暖和空调领域具有广泛的应用前景。
结合工程实例对地源热泵空调系统工程地埋管中施工应注意的问题探讨
６ 试 验和 鉴定
自觉主动接 受业主、 监理单位来 工地现场监督试 验 ， 并按 如下 内容 提 出报告： 全部竖井 的位置和深度 以及热交换器 的长度是否符合设计 要 求； 回填过程的检验与安装土壤热交换器 同步进行 ： 监督循环管路 、 环 循 集管和管线的试压是否按上述要求进行 ， 以保证没有泄漏 。隐蔽工程 记 录交业主 、 监理验收， 合格后才 能进行下一道工序的工作。按上面的试验 和鉴定结果提交报告给业主 ， 并保证将实 际竣工情况记录在设计平面 图
４ 地埋管换热系统冲洗
为保证地 埋管换热系统的可靠运行必须进行系统冲洗 ， 系统冲洗主 要在 以下 几个 施工阶段 ： 地埋 管换热器安装前 ； 埋管换热器 与环路集 地 管装配完成后； 地埋管换热系统全部安装完成后
５ 地 埋管 换热 系统试 压
试验 压力 ： 当工作 压力 ≤１ ＭＰ ． ａ时 ， 为工作 压力 的 １ Ｏ 应 ． ， ５倍 且不 应＜ ．ＭＰ ； ０６ ａ当工作压力＞ ．ＭＰ １ Ｏ ａ时， 应为工作压力加 ０５ ａ ．ＭＰ 。 水压试验步骤 ： 竖直地埋管换热器插 入钻孔前 ， ① 应做第 一次水压 试验 。 在试验压力下 ， 稳压后至少 １ｍ ｎ 稳压后压力不应＞ ％， ５ ｉ， ３ 且无 泄露 现象； 将其密封后 ， 在有压状态下插入钻孔， 完成 灌浆之后保压 ｌ 。⑦水 ｈ 平地埋管换热器放入沟槽前 ， 应做第一次水压试验 。 在试验压力下， 稳压 后至少 １ｍ ｎ 稳压后压力降不应＞ ％， ５ ｉ， ３ 且无泄露现象 。③竖直或水平地 埋管换热器与环路集管装配完成后 ， 回填前应进行第二次水压试验 。在 试验压力下， 稳压至少 ３ ｍ ｎ 稳压后压力降不应＞ ％， ０ ｉ， ３ 且无泄露现象 ； ④ 环路集管与机房分集水器连接完成后 ，回填前应进行第三次水压试验 。 在试验压力下， 稳压 至少 ２ ， ｈ 且无泄露现象； ⑤地埋管换热系统全部安装 完毕 ， 且冲洗、 排气 、 回填 完成后 ， 应进行第 四次水压试验 。在 试验压 力 下， 稳压至少 １ｈ 稳压后压力降不应＞ ％。系统试压不得 以气压代替水 ２， ３ 压 试验 ； 水压试验 时应采 用手动泵缓慢加压 ， 加压过程 中应 安排专人 随 时观察与检查线路， 不得有渗漏现象 。
266地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统设计与分析
COP 2E 05t 2 0.0762t 7.9668
（1）
2）设定制冰模式下冷冻水（使用侧）进出口水温为-1/-6℃,拟合地源侧不同进口水温下 的机组性能函数为：
COP 1 E0 52 t 0 . 0 7 6t5
5.2026
（2）
3）设定制热模式下空调水（使用侧）进出口水温为 40/45℃,拟合地源侧不同进口水温 下的机组性能函数为：
地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系 统设计与分析
山东省建筑设计研究院 郭晓强； 山东建筑大学 楚广明
摘要 基于具体工程设计了地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统， 对系统的运行 策略、流程配置、控制策略进行了分析，确立了系统的最优化的设计方案。建立了地埋管地 源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统热泵机组的能耗分析模型， 在此基础上精确计算了热泵机 组的全年耗电量及全年运行费用。 对比不同冷热源方案， 采用寿命期内年度费用指标法进行 了经济性比较。 结果表明， 地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统具有较好的经济效益。 关键词 地埋管地源热泵 冰蓄冷 系统设计 经济性分析 0 引言 随着经济的发展，能源紧张问题日益突出，对建筑物的供暖空调方式提出了新的要求， 是否节能已经成为衡量一个系统是否最佳的重要依据。但是，如果一味追求节能，势必会带 来系统的直接投资增大。所以设计一个空调系统应同时兼顾各种因素，既使系统节能，又使 系统的初投资和运行费用最为合理。 地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统将地埋管地 源热泵与冰蓄冷这两项节能技术结合在一起，通过合理的配置，取长补短，使这两项技术的 优越性得到充分发挥，可取得较好的社会、经济效益。本文以某实际工程为例介绍了地埋管 地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统的设计，并对该系统进行了详细的经济性分析。 1 工程概况及建筑动态负荷模拟 某办公楼位于济南市，共十一层，建筑高度为43.2m，总建筑面积9783.74㎡。主要房间 类型分别为：办公室、会议室、辅助用房等。 用DeST模拟计算本办公楼的逐时冷热负荷。济南地区供暖季为11月15日—3月15日，供 冷季为6月1日—8月31日。 计算所得办公楼逐时冷热负荷如图1所示， 计算所得夏季典型设计 日负荷如图2所示。
地源热泵空调地埋管系统施工工法
地源热泵空调地埋管系统施工工法1.前言地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地下去。
地源热泵空调地埋管系统施工技术环保、简单、高效。
地埋管系统适用范围较为广泛，故将这一施工工艺整理成工法,以供今后同类工程借鉴使用。
2.技术特点2.1 地埋管系统成孔过程中，需要人力物力较少，快速高效。
2.2施工噪声较小，运行节能环保，能满足城市施工的高环保要求。
2.3成空中泥浆作用：浮悬钻渣，并护壁。
其优点是钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快。
经过沉淀池净化，再循环使用。
2.4 垂直管下管过程简单快捷。
2.5管材一般采用PE管材，连接技术成熟，简单高效。
3.关键技术垂直埋管下管时，必须保证施工质量，确认井孔内无较大硬质颗粒物，U型接头要做好防护措施。
灌浆应自上而下，泥浆的浮力足以将碎岩石浮起，井孔回填要密实，待出浆浓度与灌浆一致时灌浆完成。
4.适用范围基本适用于所有地质，无特殊技术要求的均可应用。
5.工艺原理首先根据图纸确定井位，安装钻机后用泥浆以高压通过钻机钻孔，泥浆上升溢出流到井外的泥浆溜槽,经过沉淀池净化，泥浆再循环使用，井孔壁靠泥浆保护。
在成孔后及时进行下管作业，回填要用图纸要求的回填料进行，连接水平埋管及压力试验，待管道冲洗完成后地埋管系统完成。
6.施工工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程泥浆浮渣6.2操作要点6.2.1 安装钻机1)确定井位。
根据设计图纸，测量放线，确定井位。
2) 钻机安装施工应符合以下具体几点：①钻塔的底脚基础要夯实铺平，铺设铁板或方木支垫结实。
③钻机设备安装要平稳、牢固并有安装安全防护设备。
④泥浆泵安装要平稳、管路连接要牢固、畅通。
关于地源热泵应用的几个问题
关于地源热泵应用的几个问题摘要：对地源热泵系统工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述，通过分析与研究得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术在我国应适度合理开发利用，并对其应用前景进行了探讨。
关键词：地源热泵；空调；节能由于我国建筑业的不断发展，建筑能耗每年都在增加，随着国家对环保和节能技术日益重视，所以地源热泵技术在暖通空调实际工程中得到越来越广泛应用。
本文对地源热泵系统的工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述，并通过小型地源热泵实验装置实际运行工况分析研究，得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术，在我国应适度合理开发利用，并对其应用前景进行了探讨与展望。
1 地源热泵系统工作运行原理及管路基本组成地源热泵是空调制冷热泵机组的一种形式，它是通过热力学第二定律逆卡诺循环原理实现运行的。
制冷剂工质在压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大制冷部件中不断往复循环工作，并通过四通换向阀根据室外季节变换和室内不同要求进行转换，以实现冬夏两用的空调制冷机组。
因为地表浅层土壤温度波动变化范围较小且温度相对恒定，通过地埋管装置在冬季空调供暖时从土壤中取热，经过地源热泵机组提升后可以给空调系统末端用户供暖。
同理在夏季空调供冷时，空调系统可以将建筑物内的得热量通过地源热泵机组装置转移释放于室外浅层土壤中以备建筑物冬季供暖时使用，并且平时还可以供给用户生活用热水，所谓一机三用。
地源热泵机组管路系统一般由设置在建筑物内空调用户末端水管路系统，空调机房内的热泵机组制冷剂内循环系统、建筑物室外侧地埋管水管路外循环系统组成。
地源热泵机组特点是室外侧水循环管路是由埋设于浅层土壤层中的高密度聚乙烯塑料盘管构成，其此时相当于动力工程换热器装置，从而代替了传统暖通空调设备冷却塔、采暖锅炉等。
2地源热泵系统的管路地下埋管分类形式目前在实际暖通空调工程中地源热泵地埋管大多采用高密度聚乙烯塑料管，以前地源热泵工程中地埋管常使用金属管材，由于其抗腐蚀性能差、使用寿命短、造价高、不节能和环保，尽管有导热效果好等优点，现在基本上工程中已经不再使用了。
地埋管地源热泵系统的优点和应用限制
地埋管地源热泵系统的优点和应用限制利用地源热泵技术可以为建筑物提供冷量和热量，达到降温和供暖的目的。
它的效益表现在以下几个方面。
（1）地源热泵利用清洁的电能实现供热和空调，废除了污染严重的中小型燃煤锅炉。
在大型的火电厂中，由于便于采用先进技术，不但能源的利用率提高，而且可以做到对有害气体进行严格集中处理，使SO2, NO X的排放量大大减少，有效改善城市中的大气环境。
（2）地源热泵利用的能量是地壳浅层（200m以内）蓄存的热量，是一种可再生能源。
夏季热泵将室内多余的热量释放给地下岩层蓄存起来，冬季再将其从地下抽取出来送到室内。
这样，热泵进一步充分利用了地下岩土作为蓄热体，能量循环利用，是一种可持续发展的建筑供热空调新技术。
（3）机组效率高，节省运行费用。
地下岩土的温度全年比较恒定，在夏季地下岩土温度比室外环境空气温度低，因此是热泵很好的冷源。
在冬季，地下岩土的温度远高于室外大气温度，地源热泵的性能系数可高达4.0；也就是消耗1kWh的电能可以得到4kWh的供热量。
采用地源热泵供暖的费用约为采用电锅炉供暖的1/3。
与空气热源热泵及其它传统空调方式比较，地源热泵的效率要高20%～50%。
（4）传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。
地源热泵既可供冷，又可供暖，一机多用，节约设备用房。
采用地源热泵供热和供冷，一套系统代替了原来的锅炉和空调两套系统，夏季也省去冷却塔；热泵机组同时还可提供家用热水。
因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资。
（5）有效地降低了电网在夏季和冬季因建筑空调和（南方）采暖的用电高峰负荷。
（6）由于可以取消建筑空调系统的锅炉和冷却塔，有利于美化建筑的外观和环境。
地埋管地源热泵系统的效率比空气源热泵高，而且不受地下水和地表水资源的限制，只需占用一定的埋管区域，对环境无污染，充分利用可再生能源，因此是一项值得大力推广的新技术。
应用地埋管地源热泵技术也有它的限制条件。
桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用
桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用摘要：进入二十世纪九十年代，我国经济得到了前所未有的发展，人民生活水平也得到了显著的提高，同时人们在生活中对于居住空间和居住环境都提出了新要求。
在这种社会需要的促进和推动下，我国房地产事业涌现出蓬勃之势，以民用建筑为主的房地产行业快速兴起。
在目前的民用建筑中，人们对于室内豪华装修的要求早已经超越了其生活质量需求，不断地追求者室内环境的个性化与舒适性，使得地源热泵空调系统的应用也越来越广泛。
本文就桩基地埋管在地源热泵空调系统的应用分析，就其工作原理、使用优势和系统安装等多个技术要点进行分析与总结，以供日后同行工作参考。
关键词：桩基地埋管地源热泵空调系统为了满足现代化人们生活需求和社会活动的需要，合理、完美、科学的组织和塑造一个既舒适、又方便的室内环境已成为人们追求的主要目标，也是一门综合性艺术手段，更是环境艺术的一种新门类。
在目前的室内装饰工作中，人们为了取得舒适、温馨的环境，对于新空调系统的要求也越来越广泛。
基于这种社会现状。
地源热泵空调系统得到了人们的高度重视与青睐，成为现阶段空调系统中应用最为广泛的空调系统和设备。
就目前的现代化的工程建设而言，桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用已成为一项不容忽视的工作环节和内容。
一、地源热泵空调系统地源热泵空调系统指的是在工作中利用地下浅层地热资源来为室内提供热量、制冷的一种新型空调系统，这种空调系统在应用的过程中存在着环境污染小、使用功率高的新型节能空调系统优势。
其在工作的方方面面都得到高度的重视与青睐。
就目前的空调系统而言，通常都是从低碳节能、环保、安全等诸多优势为基础进行的，对于地源热泵中央空调系统的引进与应用也越来越得到人们的重视。
由于地源热泵空调系统在使用的过程中其热源温度比较高且全年稳定，不会随着外界环境的变化而出现变动情况，因此不管是在冬季供暖还是在夏季制冷方面，都存在着极大的优势，其效能都高于其他形式的空调系统，只要我们在工作中埋置足够的管道，便可以做到合理的热源保证要求。
桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用
应 用 科 学
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桩基地埋 管在地源热泵 空调 系统 中的应用
李 丽
（ 上海天佑工程咨询有 限公 司 ，上海 ２ ０ ２ ０ １９）
摘 要 从 地源热泵 原理 、桩基地埋 管换热 系统组成 、换 热效果影 响因素 、施工质 量控制措施 等方面 阐述 桩基地埋管换 热在地源 热泵空调
Hale Waihona Puke ３１１管材的质量控制 ．． 管材 、管件应符合设计及 国家标准的规定 ；不应使用 出厂 已久的管 材。 管 内、外壁应光滑 、平整 、清洁。不允许有气泡 、裂 口及显著的凹 陷、杂质等。 管材的直径 、壁厚满足设计及规范要求 。 管材在搬运和运输时 ，应小心轻放 ，采用柔韧性好的皮带、吊带或 吊绳进行装卸 ，不得抛摔和沿地拖拽。 妥善存放 ，用彩条布覆盖 ，防止在 阳光下曝晒 ；加工好的管子也应 避免在 阳光下直接照射 ，以防发生热变形或老化。 进场后用空气试压进行检漏试验。 ３１ ．＿ ２回填材料的质量控制 混凝 土塌落度应满足设计要求 ，一般取 给定的塌落度范围的上限为
系统中的应用及 该技术在工 程中的推广 。
关键词 能量桩 ；３Ｊ 孔灌注桩 ；绿色环保 ；地源热泵 ；水压试验 ；节能 Ｉ；钻 中图分 类号 Ｔ ８ １ 文 献标 识码 Ａ Ｕ ３． ４ 文章 编号 １７— ６ １（ ６ ３９７ 一２ ｍ￣０２０ －２ ８— １７０ １
Ｏ 引言
随着世界能源危机 的 日益严重 ，绿色能源也越来越 多地被人们所认 知 ，地源热泵空调系统 因其节能效果显著、绿色环保 、 经济效应高等优 势 ，在‘ 程中也得到了越来越多的应用。 １
２ 桩 基地埋 管换 热系统 桩基地埋管换热系统是垂直地埋管形式的一种，又被称为能量桩，是 将换热管敷设在钻孔灌注桩或空心预制管桩内，为热泵机组提供冷热源的 工艺。系统 由桩基内垂直换热管、垫层 内水平集管、集分水器组成。
地源热泵技术在暖通工程中的应用
地源热泵技术在暖通工程中的应用摘要：目前，我国的暖通工程建设有了很大进展，在暖通工程中，地源热泵技术发挥着重要的作用。
地源热泵系统是一种以浅层地热能资源为冷热源，进行能量转换的供热空调系统。
浅层地热能资源，是指蕴藏于地表以下一定深度范围内（一般为200m）岩土体、地下水或地表水中具有开发利用价值的热能，其温度一般低于25℃，是近年来被密切关注及快速开发利用的清洁、环保型新能源。
浅层地热能资源不受地域、资源等限制，具有储量大、分布广、零排放、可持续利用等优点，是一种绿色、环保的可再生能源。
本文首先对地埋管地源热泵系统概述，其次探讨地源热泵技术应用优势，最后就地源热泵施工技术在暖通工程中的具体应用进行研究，以供参考。
关键词：地源热泵系统；冷负荷；热负荷；空调系统引言当前环境保护理念逐步深人，传统的暖通系统已难以满足环保要求，因此很多建筑暖通工程中引人地源热泵技术，这种技术主要采用可再生能源，可以显著减少能源资源的使用量，并且不会释放有害气体，不会污染周边环境，具有广阔的应用前景。
1地埋管地源热泵系统概述地埋管地源热泵系统，是将蕴藏于地表以下一定深度范围内（一般为200m）土壤、卵石、岩石和含水层作为地埋管地源热泵系统的冷热源，在冬季供热时，把储存在地热能中的低温热量吸取出来，经水源热泵机组处理后输送至建筑物内采暖，此时地热能为“热源”；在夏季供冷时，通过水源热泵机组或冷水机组把建筑物内的热量转换出来，释放到地表浅层中的土壤、卵石、岩石和含水层中，此时地热能为“冷源”。
地埋管地源热泵系统组成：水源热泵机组、冷水机组、地源循环泵、空调循环泵、冷却塔、定压补水设备、水处理设备、阀门及管件、地埋管换热器、空气处理设备、节能控制系统。
2地源热泵技术应用优势(1)节能环保角度。
地源热泵系统运行过程中使用的能源均为可再生能源，主要利用地表浅层土壤热源实现建筑室内温度调节，整个热交换与热传输过程能源消耗量较低。
(2)经济性角度。
地源热泵在空调系统中的应用
地源热泵在空调系统中的应用摘要：地源热泵是一项非常成熟、完全商业化的技术，起源于上世纪20年代的欧洲，是一种利用地下浅层地热资源作为冷热源的空调系统，具有显著节能、舒适环保、零空气污染等优点。
就一栋300平方米的别墅而言，常规冷负荷在38kw，一般的中央空调要采用输入功率为14kw的主机才能满足要求，而地源热泵中央空调只需用输人功率为7kw的主机就足够了，而且在使用空调的时候能享受免费的热水。
在能源可持续发展战略中，地源热泵将倍受人们的重视与青睐。
关键词：地源热泵技术；地源热泵空调系统；应用1、引言地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖：夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。
通常地源热泵消耗1 kW 的能量，用户可以得到4 kW 以上的热量或冷量。
2、地源热泵空调系统主要技术2.1地源热泵供暖空调技术就是通过热泵空调机组与末端设备与大地进行冷热交换，在冬季热泵机组将大地的低位热能提取出来对建筑物供暖，同时对大地蓄存冷量，以备夏季提取出向建筑物供冷用，在夏季热泵机组将建筑物内的热量转移到大地中，给建筑物室内降温，同时向大地蓄存了热量，以备冬季提取出向建筑物供暖用。
2. 2地源热泵系统分三种形式：土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统。
2.2.1土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。
土壤源热泵以大地作为热源和冷源，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一水热泵机组或水一气热泵机组。
根据地下热交换器的布置形式，主要分为垂直埋管和水平埋管。
2.2.2地下水热泵系统分为开式、闭式两种：开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式是将地下不连接到板式换热器，需要二次换热2.2.3地表水热泵系统与土壤源热泵相似，用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤交换器。
地源热泵技术在暖通空调中的应用 王亚丽
地源热泵技术在暖通空调中的应用王亚丽摘要：人们的生活水平不断提高，对建筑环境的要求也越来越高。
暖通空调作为高层建筑必不可少的机电设备，在给人们营造了舒适的居住环境的同时，也造成了很大的能源浪费，于是人们开始研究使用其他清洁能源代替电力维持暖通系统运转。
地源热泵技术就是这样一种新型的暖通空调技术，在节约能源、减少环境污染、控制碳排放方面有着广阔的发展空间。
关键词：地源热泵；暖通现阶段地源热泵技术已经逐步实现在暖通空调中的大面积使用，本文在实际对地源热泵在暖通空调中的应用进行分析时主要将地源热泵技术的原理以及分类作为主要依据，同时对其优点以及缺点进行详细的分析与比较，这不仅可在一定程度上促使人民生活质量得以提升，同时促使环境保护工作有效开展。
1.地源热泵技术概述地源热泵技术就是将地热当成热泵装置的热汇或热源，最终实现建筑物的采暖和制冷。
它主要是以输入少量高品位能源的形式，完成低温热源到高温热源的热量转移。
在冬季和夏季，可以将地热能当成高温热源和低温热源，在寒冷的冬季就可以将地热调出来取暖或用来作为热水供应的主要能源。
而夏季，则通过把室内热量释放到地层中实现热量转移。
此技术具有很多独特的优点：首先，能实现节能减排的作用。
地源热泵技术主要是利用地下浅层地热资源，因此，无需耗费较多的能源就能维持地源热泵空调系统的正常运转，实现节能降耗。
又因为没有使用其他能源，便不会释放温室气体，避免了环境污染的问题。
其次，经济高效。
地埋管地源热泵技术无需进行燃烧操作，所需的能源不多，却能提高空调40%的效率，降低能源消耗和成本花费，实现整个系统的高效运作。
再次，可再生利用。
本技术所使用的是地热资源，而这种能源是对太阳能的一种转变利用，而太阳能则是一种可再生能源，因此，可再生利用。
最后，还有环保长效的特点。
地源热泵技术在使用时没有燃烧，是相当环保的，不会面临废弃物排放等环境污染问题。
2.暖通空调中地源热泵的应用2.1 地源热泵暖通空调主要形式根据热量来源不同，地源热泵暖通系统可分为土壤源、地下水源、地表水源三类。
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地埋管地源热泵系统在采暖与空调系统工程中的应用李宏军(南通华新建工集团有限公司，江苏南通226600)摘要：结合工程实例，介绍地源热泵系统中地埋管换热系统的深化施工方案、设备采购及供应、安装、培训、调试，竣工验收，品质保修期内的修、配、换服务。
对类似工程具有一定的借鉴意义。
关键词：正循环回转钻井；地藕埋管；灌浆回填；调试；节能中图分类号：TU833+.1文献标志码：A文章编号：1673-7237(2009)04-0051-050 引言地源热泵系统(ground-source heat pump system) 是以岩土、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
地埋管换热系统(ground heat exchanger system) 是指传热介质通过垂直或水平地埋管换热器与岩土体(rock-soil body)进行热交换的地热能交换系统，故又称为土壤热交换系统，见图1。
1.工程概况：江苏省海安县行政中心地处华东地区，海安中心城区，总建筑面积73 000 m2，该工程建筑高度75 m，分为三区，其中一区为档案馆，空调面积5 141.5m2；二区为会议餐饮楼，空调面积5 139.9 m2；三区为主楼，空调面积48 590.4 m2。
本工程采用地埋管换热系统，选用地源热泵机组，利用交换液与土壤热交换，实现了热泵机夏季冷冻水供回水温度为7/12℃；冬季提供空调水供回水温度50/45℃。
夏季地源出水温度为25～30℃，最高不超过35℃；冬季出水温度10～ 15℃，最低不低于7.5℃。
设计生活热水，生活热水机组出水温度为50℃。
2.施工部署本工程地埋管地热泵系统方案设计前，通过对岩土层的结构岩土体热物性、岩土体温度、地下水静水位、水温、水质及分布、地下水径流方向、速度、冻土层厚度等主要技术指标进行分析和地埋管换热系统的安全复核模拟，确定出本工程地源系统夏季的最高出水温度为35℃和冬季最低出水温度为7.5℃。
根据工程勘察结果，评估地埋管热系统实施的可行性及经济性，确定施工方案如下：采用室外地源换热器共为900孔，设置15个分区，每个分区负责60个地源孔；每个孔井深90 m，井位呈矩形排列，相邻两井间距4 m，总钻井深度约为 81 000 m；水平PE管长度约20 000 m，埋地深度2 m。
每个分区设置分、集水器，地源孔与分区分、集水器采用PE阀门连接。
整个地源系统埋地部分没有任何金属构、配件。
每个分区通过地源干管与总分、集水器连接，在总分、集水器检修井内设置每个分区的流量平衡阀。
根据工程施工进度要求，本工程室外地藕埋管施工与地上室内主机系统、空调末端系统施工同时进行。
整个地藕系统设计为分区同程系统，全部采用热融连接。
3.地藕埋管施工3.1地埋施工原则(1)由外而内的原则；(2)由垂直到水平的原则；(3)由支管到主管的原则。
3.2施工流程(见图2)图2地理施工流程图3.3地埋管物资准备(1)根据施工预算、施工方案和施工进度计划，合理编制材料、机具进场及使用计划，以免现场材料、机具堆放过多；(2)搭设临时材料堆放、存储仓库，搭设管道预制加工棚；(3)采用专业供货厂商提供的热熔连接工具、机具、严格按使用说明书操作；(4)本工程地藕系统采用的高密度聚乙烯HDPE3408 管材，该产品压力等级为1.2 MPa，热导率为0.46～ 0.57 W/(m·K)。
(5)本工程的主要岩土层为中密粉砂层，其热导率为2.1～2.3 W/(m·K)。
为保证回填的密实、低温不龟裂以及回填材料的热导率须大于土壤岩层的热导率，故回填料选用5%的膨润土加95%的细砂混凝土混凝土混合料，其热导率为2.4～2.8 W/(m·K)；(6)本工程传热介质采用自来水，满足传热介质的必须的安全性、传热性、较低的摩擦阻力且经济适用的技术要求。
3.4材料检验及存储地埋管及管件应符合设计要求，应用的管材、管件及附件等应有企业质量检验部门的产品合格证及相关检测部门的质量检验报告。
地埋管应采用化学性能稳定性好、耐腐蚀、热导率大、流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管(PE)或聚丁烯(PB)，不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。
管材、管件及附件应为相同材质。
地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。
管材应标明规格、商标或生产厂名、公称压力以及生产日期，包装应符合要求、还应标明长度。
管材的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压力不应＜1.0 MPa，地埋管外径及壁厚可按《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663及《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB/T19473.2之规定选用。
管材和管件的外观质量符合下列要求：管件应完整，无缺陷、无变形，合模缝交口应平整，无开裂。
管材、管件运输储存应符合以下规定：(1)管材、管件运输、储存不应损坏外包装，不得暴晒、淋雨。
成捆、成箱盘状管材及管件应堆放整齐，对方高度不应＞2 m。
支点物应采用木块，宽度≥0.2 m，间距宜<1 m；(2)管材在运输时应避免尖硬物件划伤刻痕，沾染污物，管材不得用钢丝绳成捆吊装及重压。
管材、关键应存放在通风良好、温度不超过40℃的库房内。
工地临时堆放场应有防雨、防晒遮盖措施。
管材、关键应远离货源，不得与油、酸、碱及易燃等危险品存放在一个库房内；(3)管道在运输储存过程中不得剧烈撞击、滚、拖、抛、摔。
3.5钻孔施工技术(1)钻孔前应勘测现场，做好和其他专业(如土建、给排水、消防、电缆等)的交叉与衔接。
根据施工钻孔平面图的孔数、行距和面积，进一步核实现场的施工面积以满足打孔要求；(2)核实无误后，按施工平面图检查定位放线，排水、泥浆倒运工序，合理安排土方、泥浆池、安全通道及堆土场的位置，保持通道畅通无阻；(3)钻孔就位，要保证钻机钻杆垂直度，防止垂直偏差将已埋管道损坏。
钻井机械定位保证水平度偏差≤1%；保证垂直偏差≤0.5%；(4)在钻孔的两孔之间挖1 400 mm×700 mm×500 mm 泥浆池，位置在地埋管挖沟方向两孔之间，用作钻井机在施工中水循环载体，不至于流到其他地方，保证施工现场的整洁；(5)根据在其他工程的施工经验，本工程采用正循环回转钻井；(6)正循环回转钻井的优点：①在地层漏失或对漏失处理无效之后，正循环冲洗液充满钻杆与孔壁之间的外环状空间，液柱本身重量对孔壁产生较高的侧压力，在液柱与地层之间的压力差作用下，泥浆向地层渗透，其黏土颗粒将在孔壁形成一层泥皮，液柱侧压力和泥皮都能有效地加固孔壁，防止孔壁坍塌；②冲洗液在较高压力作用下，以较高的速度从钻头中呈射流状态喷射孔底，能有效地冲起孔底岩屑；③依靠排水压力，通过管线向孔洞输送冲洗液，管线及其接头部位即使有少量泄漏(这在实际工作难以完全避免)，也不会导致冲洗液循环和钻井过程中断。
在地层漏失情况下，冲洗液连续补给，仍可继续钻井；(7)钻孔过程中安排质量检查员随时检查钻孔的位置，确保钻孔位置的正确性，并做好检查记录工作，如发现偏差超过标准要求，应及时纠正重新进行定位；(8)钻孔完成后，检查钻孔深度和钻孔的质量并做好隐蔽工程记录报建设单位(监理)验收；(9)钻孔过程中产生的土方和土方开挖的土壤应集中堆放，并用彩条布覆盖；(10)在钻孔过程中为避免钻孔塌方，在钻孔过程中灌入泥浆对钻孔的井壁进行泥浆凝固护壁，防止塌孔。
3.6地埋管现场预组装施工技术(1)地埋U型管宜在现场预组装，管材预组装前应水平堆放在平整的地面上，不应局部受压使管材变形，堆放高度不宜超过2 m；管件贮存应成箱存放在货架上或码堆在平整平面上，地面上码堆高度不宜超过2 m。
HDPE管运至工地采用彩条布覆盖，严禁长时间太阳下暴晒；(2)HDPE管连接时应注意热熔管头清洁，管材切割时当管径≤de50时，采用旋转切刀；当管径＞de50 时，采用手工木工锯；(3)HDPE管在地面连接完成，试压、合格后方可埋管；井回填后再次试压、合格后方可连接水平干管；水平总管连接完试压、合格后方可回填土。
总管连接完后进行系统试压；(4)HDPE管道的连接可采用热熔连接(热熔承插连接、热熔对焊连接)，与金属管道连接应采用法兰连接；(5)热熔承插连接：热熔承插连接应采用质量可靠的热熔机具，便携式熔接工具适用于Φ≤63 mm管道及系统最后连接，台式熔接机具适用于Φ≥63 mm管道预装备连接。
将加热工具加热到熔接温度260±10℃，插口管末端应切割平整，与轴线垂直。
用笔在承口和插口上做适当的标记，以利于连接定位。
用加热工具的凹模熔化插口管端的外表面，凸模熔化承口的内表面。
加热完毕后，迅速移走加热模具，将插口端平直插入承口端，达到连接强度后固定接头，自然冷却至环境温度；(6)热熔对接：管材外径Φ≥63 mm的HDPE管均可采用热熔对接方式连接，该方法经济可靠，其接头在承拉和承压时都比管材本身具有更高强度。
热熔连接温度：200～210℃。
使用该方法时，设备仅需热熔对接机，步骤如下：①把待连接管材置于焊机夹具上并夹紧；②清洁管材连接端并铣削连接面；③校直两对接件，使其端面错位量不大于管道壁厚的10%；④放入加热板加热；⑤加热完毕，取出加热板；⑥迅速接合两加热面，升压至熔接压力并保压冷却。
(7)HDPE管连接的注意事项：①管道连接前应对管材、管件及附属设备、阀门、仪表按设计要求进行核对，并在施工现场进行外观检查，符合要求方准使用。
连接时应使用同一生产厂家的管材和管件，如确需将不同厂家(品牌)的管材、管件连接则应经试验证明其可靠后方准使用。
每次连接完成后，应进行外观质量检验，不符合要求的必须返工；②施工人员应进行上岗培训；③每次施工后，管口应临时封堵；④当室外温度＜0℃时，塑料地埋管物理力学性能将有所降低，容易造成地埋管的损害，故当室外环境温度＜0℃时，尽量避免地埋管热换器的施工，若赶工期，施工时应采用保护措施或调整施工工艺参数。
3.7下管施工技术钻孔完成后应立即下管，下管前应对U型管进行试压、冲洗。
停留时间越长，孔内的积压现象越严重，管子也就越难放。
在本工程施工中，我们采用预制砼导头下井施工法。
预制导头直径略小于钻孔直径，大于4根HDPE 循环管所占位置的直径(预制导头制作后应进行试压试验)。
依靠导头的重量和HDPE管内水的重量下井，这样既保证下管的速度又可保证HDPE管能有效地到达地源井底，同时，还能保护HDPE管材在下井过程中免受井壁尖石的刮伤、损坏。
一般采用人工下管，下管时必须多人合作，提起管子时不得在地上拖拉，不应形成不自然的弯曲，更不允许产生角度。