地源热泵应用前景（通用8篇）
发展地源热泵系统是我国建筑节能发展的需要。目前，建筑用能已经占全国总能耗的27．5%%，建筑节能工作成为当前一项十分迫切的任务。地源热泵系统和常规的供热空调系统相比大约节能50%%，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。
长期以来我国一直以煤采暖为主，北方地区污染严重、能源利用效率低，发展地源热泵技术是改变我国目前能源供应结构的需要，是减少环境污染、确保能源安全的重要保障。此外，发展地源热泵系统是运用可再生能源的重要技术手段。地源热泵供暖空调系统可广泛应用于商业楼宇、公共建筑等建筑物，是可再生能源在建筑中应用的重要组成部分。中国国土面积巨大，从北到南可划分为五个主要气候区，其中对冷热量都有需求的地区占绝大部分；同时中国浅层地表能量蕴藏丰富，适宜大力发展地源热泵供暖空调系统。发展地源热泵系统是行业的技术发展方向。
地源热泵系统发展不断升温
在我国，对地源热泵的研究起始于20世纪80年代。最近五年该项技术成了国内建筑节能及暖通空调界热门的研究课题，并开始大量应用于工程实践，与此相关的热泵产品应运而生，掀起了一股“地热空调”的热潮。在工程应用方面，地下水地源热泵系统数量最多，应用范围最广，主要采用“异井抽灌”和“水井抽灌”技术，最大单项工程建筑面积已达16万平方米，土壤源地源热泵发展最快，应用潜力最大，最大单项工程建筑面积已达13万平方米，地表水地源热泵系统在城市级示范工程中单体规模最大。1996年至今在北京、山东、河南等地相继建成了地源热泵工程，应用范围基本覆盖了我国所有省份。仅以北京为例，2000年北京市利用浅层地能的面积仅为17万平方米，2005年初达到500万平方米，2005年北京新增浅层地能的建筑面积达到300万平方米，至此，仅北京市浅层地能利用面积就达800万平方米，全国地源热泵系统的应用面积已经接近3000万平方米。其中，地下水地源热泵系统应用面积约占全部市场份额的45％，土壤源地源热泵系统约占35%，地表水地源热泵系统约占20％。目前全国在建地源热泵项目约为500万平方米，规划使用地源热泵系统的建筑面积约为700万平方米。
当前，中国地源热泵产品生产厂家已经超过80家。《地源热泵系统应用情况调查研究分析报告》显示，地源热泵这一新兴技术受到广泛关注，不同所有制形式企业都参与到其开发、应用之中，尤以中小项目居多，这说明地源热泵发展潜力巨大。
可以说，地源热泵在我国长江黄河流域等广大对冷热都有需求的地区，具有较高适用性，对南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求地区也具有一定适用性，对于那些由于条件限制而不能用煤、电、燃气进行采暖供冷地区更可说是最佳选择。
地源热泵系统价格差别主要来自于系统使用的地区不同、建筑围护结构节能水平差别、项目类别和功能差别。据测算，虽地源热泵系统初投资要高，但地源热泵系统提供供暖空调生活热水多重功能，而传统集中供热基本为单一供暖功能，二者不可完全类比。采用地源热泵系统作为楼宇空调系统，其运行费用可大大降低。如北京11个建筑地源热泵项目2003～2004年冬季运行费用调查结果表明，7项工程低于燃煤集中供热的采暖价格，所有被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格；用地源热泵系统制冷时，其运行费用可比传统中央空调系统降低15%～30%。折算到一次能源，以能源利用系统总能效进行比较，现有地下水
热泵系统供热总能效最高，约为115%，土壤源热泵系统供热总能效约为100%，燃煤集中锅炉房供热总能效55%左右，燃气集中锅炉房供热总能效的65%左右，热电厂供热总能效约为70%。地源热泵系统其静态投资增量回收期约4年～10年。
笔者认为，伴随着地源热泵技术逐渐推广应用，政府补贴的逐步完善，产业化规模不断加大，生产厂家和集成商逐渐增多，市场竞争逐渐加剧，地源热泵系统的初投资还会进一步降低。
地源热泵发展
在我国，当前地源热泵发展存在的障碍主要表现在以下几个方面：首先，政府政策支持与财政补贴。地源热泵是一项节能环保的技术体系，但在房地产应用推广中投资还是相对较高，开发商不愿意在自己的系统中使用这种技术，政府在政策上的支持力度也还是稍显单薄，鼓励与补贴政策也很明确。建议应像国外机构一样对此类系统设立专项基金给予支持。地源热泵的市场需要政府从可持续发展的角度，综合能源、环保和资源等各个方面的考虑，调整政策，促使其健康有序发展。
其次，对地源热泵系统研发还不够深入。地源热泵目前在国家标准规范、宣传材料、系统图集方面还有所欠缺，同时在科研上还有一些问题没有取得突破，如土壤源地源热泵系统的地下温度场的计算方法不统一；海水源地源热泵系统海水取水口的设置；地下水地源热泵的地下管井的设计与施工、水源的探测开采、供水过滤、水质防腐处理等问题都还没有较好解决方法；对于已经完成并且运行的地源热泵系统，对其能效性 地源热泵系统：分为“开式”水源热泵系统和“闭式”地埋管热泵系统 两种都是去地下水中及土壤中的100米左右深的浅层地下能量-称为“浅层地能热泵系统”与其他供热，制冷方式相比，一机两用、可以达到舒适，节能，无污染，无爆炸危险，是目前世界范围内最理想的供热、制冷、供生活热水的方式。我们的地源热泵机组采用最先进的技术，最优质的配件，可以为您提供最高效的服务。水源热泵系统初投资较低，运行费用极低，在很短的期间内即可回收主机的初投资，真正的为您节省了大量的运行费用。 近年来, 随着能源和环境的问题日益严重, 在满足人们健康、舒适要求的前提下, 如何合理利用能源、保护环境、节能减排、降低能耗已成为21世纪人们迫切需要解决的焦点问题。 专家指出, “节能减排、绿色环保”要先从建筑做起, 在建筑领域应大力推进科学用能, 促进节能环保。2008年3月31日, 在北京召开的“第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”上, 住房和城乡建设部部长姜伟新指出:“建筑节能减排是一项长期而艰巨的历史任务, 也是一项重要而紧迫的现实工作。中国国民经济和社会发展第十一个五年规划, 确定了节能减排的目标和任务, 推进建筑节能减排是完成这个目标和任务的重要内容之一。”正是在政府大力提倡“节能与减排”的大旗下, 地源热泵技术及地板辐射技术在我国正如火如荼地得到应用和推广。地源热泵与地板辐射联合技术将成为21世纪既节能又环保, 以及舒适卫生的最为活跃和最为有效的供暖和供冷方式。 2、技术原理 地源热泵技术是一种利用地下浅层地源能, 包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源, 然后再由热泵机组向建筑物供暖、供冷的系统, 是一种利用可再生能源的既可供暖又可供冷的新型高效节能装置。由于全年地温波动小且温度适中, 冬暖夏凉, 因此, 采取地源热泵供暖 (冷) 的季节性性能系数高, 具有恒温热源热泵的特性, 克服了空气源热泵在夏季高温和冬季寒冷天气时效率低的缺点。地源热泵最早出现在1912年的瑞士, 但由于当时人们节能和环保意识淡漠及钻井技术的限制, 而未得到认可和更深入的研究, 直到2 0世纪7 0年代初出现第一次能源危机, 以及大量废气、废水排放导致的污染问题, 地源热泵因具有节能、环保、简单、稳定等优点才开始被重视, 并在北美如美国、加拿大以及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展。因受国际环境以及地源热泵自身优势的影响, 我国自20世纪80年代末开始研究地源热泵, 尤其是最近几年, 地源热泵在我国作为一种具有广阔开发前景的新能源日益得到越来越多的重视, 其市场应用也日趋活跃。 而地板辐射技术最早源于20世纪30年代北欧的供暖系统, 其原理是通过铺设在建筑物内部地板的加热管内循环流动的40~60℃低温热水, 加热整个地板, 使地板表面温度上升至25~29℃左右, 然后通过辐射和自然对流方式向室内散热。地板辐射供暖近几年已在我国北方地区居住建筑中获得大面积使用。地板辐射供暖系统同时可用于夏季地板供冷, 欧洲自20世纪90年代末已开始进行了地板辐射供冷的理论探讨和实验研究。实践证明, 这种技术方法是完全可行的, 但其技术含量比单纯地板辐射供暖要高, 在使用过程中应结合置换通风系统和自控系统。 如上所述, 地源热泵利用浅层地源能冬季制造出50℃左右的低温热水, 而地板辐射供暖所需水温一般也较适宜采用40~60℃的热水;在夏季供冷时, 地源热泵通过18~32℃地源能 (土壤或水体) 可制造出12~20℃冷媒, 配套地板辐射供冷并结合置换通风系统, 控制建筑物室内气温在25~26℃时, 完全可以满足一般建筑物冷负荷及舒适性要求, 并解决结露问题。根据大量的实测研究, 地板温度控制在15~20℃、室内气温在26℃左右, 在夏季对于穿鞋的人而言, 将不会产生“脚凉”的感觉。此外, 由于地板表面温度均匀, 地板辐射供冷中的对流成份较低 (约为2 0%) , 使得竖向温度很均匀, 温度梯度仅为1.5~2K/m, 符合国际标准ISO7730在高度0.1~1.1m之间的温差不能超过3K的要求, 人体的舒适性可以得到保证, 不会有“头热”的感觉。因此, 地源热泵作为地板辐射的热 (冷) 源能可符合人们对室内环境的质量要求, 即空气的清新卫生、温度舒适宜人、热稳定性好等。地源热泵与地板辐射联合协调供暖 (冷) 是完全可行和合适的。此外, 地源热泵的变频运行可很好地适应地板辐射供暖 (冷) 所需热 (冷) 负荷的变化, 可取得了较好的节能、环保和舒适性效果。 如图1所示, 地源热泵联合地板辐射供暖 (冷) 系统包括室外地源能换热系统、热泵机组及建筑物内地板辐射换热盘管系统。其中, 室外地源能换热系统与热泵机组依靠循环介质传递热量, 热泵机组与地板辐射换热盘管系统通过水和空气传递热量, 实现建筑物的供暖或供冷。 如图1所示, 在冬季供暖时, 热泵机组内的压缩机对冷媒做功, 使其进行汽——液转化的循环。在供暖状态下, 系统由地源能环路吸收室外土壤或水体中的热量, 再通过冷凝器内冷媒的蒸发, 将水路循环中的热量吸收至冷媒中, 在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝, 由地板辐射换热盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。室外地源能在这样不断地转移至室内的过程中, 以50℃左右的低温热水形式向建筑物室内供暖。 在夏季供冷状态下, 地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功, 并通过换向阀将冷媒流动方向换向。系统通过蒸发器内冷媒的蒸发, 将由地板辐射换热盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中, 在冷媒循环的同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝, 由水路循环将冷媒所携带的热量吸收, 最终由水路循环转移至土壤或水体中。在室内热量不断转移、释放至土壤或水体的过程中, 通过地板辐射换热盘管、加上置换通风系统本身亦承担一定的冷负荷, 使循环水达15~20℃温度向建筑物室内供冷。 3、技术优势 地源热泵与地板辐射联合供暖 (冷) 系统综合了地源热泵“节能、环保、简单、稳定”和地板辐射“舒适卫生、不占用室内使用面积、便于分户计量”等诸方面的技术优势。 3.1 节能 该系统综合了地源热泵、地板辐射及易实现分户计量, 可谓“三管齐下”, 节能效果非常显著。 地源热泵利用土壤或水体温度冬季为12~22℃, 温度比环境空气温度高, 热泵循环的蒸发温度提高, 能效比也提高;土壤或水体温度夏季为1 8~3 2℃, 温度比环境空气温度低, 供冷系统冷凝温度降低, 使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式, 机组效率大大提高, 较常规空调供暖、供冷可节约30%~40%的运行费用, 即1kW电能可以得到4kW以上的热能或5kW以上的冷量。 由于地板辐射供暖 (冷) 方式存在辐射和自然对流的综合作用, 对室内供暖 (冷) 形式有较适合的温度分布和辐射作用, 因此在相同的热感觉前提下, 室内设计温度供暖可降低2℃左右、供冷可提高1~2℃, 较其他传统的房间供暖 (冷) 方式相比可节能1 0%~3 0%。另外, 地板辐射供暖 (冷) 方式可实现每户自成一个独立的闭合环路, 既能满足分户计量要求, 又具有调控室内温度的功能。据国外有关数据显示, 采用分户计量供暖、供冷可节能20%~30%, 有些地区甚至高达5 0%, 效果十分显著。 通过上述各项数据表明, 采用地源热泵与地板辐射联合供暖 (冷) 方式, 较传统方式可达到综合节能3 0%~6 0%以上。 3.2 环保 采取地源热泵以清洁的电能为动力, 省去了锅炉和冷却塔, 系统运行无任何污染, 没有燃烧, 没有排烟, 也没有废弃物, 更不需要堆放燃料废物的场地, 且可以建造在居民区内, 无远距离的输送管路, 极大地改善了其他燃煤及空调等方式的煤粉、S O2、C O2及N O x等排放, 保护了环境, 属可再生利用的清洁能源。另外, 地板辐射供暖 (冷) 设施中的隔热泡沫板, 有利于室内隔声和降低楼板撞击噪声, 基本上阻断了对邻近房间的干扰。 3.3 舒适卫生 地板辐射供暖可减少四周表面对人体的冷辐射, 且地板温度均匀、室内由下而上递减, 形成均匀且下温上凉的舒适温度场, 符合中医学中“温足凉头”的健身理论, 具有很好的舒适感和保健功能;当地板辐射供冷与置换通风系统配套使用时, 不但较好地弥补了地板辐射供冷存在的舒适度欠佳和地面结露的不足, 而且还弥补了传统空调中以对流冷为主的不利因素, 降低了围护结构表面温度, 加强人体辐射散热份额, 有助于提高室内舒适度, 辐射供冷同时还免除了在人睡眠时常规空调的吹冷风之忧。另外, 置换通风系统还可以改善室内卫生条件, 满足人们对新风的需求, 属于一种舒适、节能的空调系统。 3.4 热稳定性好, 不受室外气候限制 空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季低温时的效率大大降低, 尤其在东北地区的冬季, 室外气温很低, 想使用空气源热泵是不现实的, 而地源热泵的土壤或水体温度相对平稳, 尤其是垂直埋管, 地下一定深度一年四季保持十几度恒温, 即使在严寒的冬季也可平稳高效运行。另外, 采取地板辐射供暖 (冷) 由于受地面和混凝土层的蓄热作用, 以及辐射引起四周表面的蓄热, 即使在间歇供暖 (冷) 的条件下, 室内温度的变化缓慢。 3.5 易于实现分户计量 地板辐射供暖 (冷) 为每户相对独立系统, 易于实现分户计量和收费, 能较好地适应供热方式的变革, 有利于公平、合理和按需供求, 促进行为节能。 3.6 一机多用, 占地少 地源热泵与地面辐射联合供暖 (冷) 方式可同时实现对建筑物供暖、供冷, 地源热泵还可以提供生活热水, 可谓一机多用。另外, 采取地源热泵代替了锅炉、冷水机组和冷却塔等, 机房占地面积小, 可设在地下室, 又采用地板辐射供暖 (冷) 取消了散热器及其立、支管, 不仅美观和增加了室内使用面积, 而且便于室内装修和物具布置, 美观大方。 注:冬、夏季运行天数分别按140天和90天计, 每天运行10小时, 运行负荷系数取0.7。机房运行费用和冷却塔运行费用均指水泵等用电设备运行费用, 表中为概算值。初投资概算比较的冷指标按100 W/m 2计。 3.7 应用范围广 可适用于宾馆、商场、办公楼、学校等多种供暖 (冷) 场合, 小型系统更能适合于别墅住宅的供暖 (冷) 系统, 地板辐射供暖 (冷) 尤其适用于大跨度空间的场所。 3.8 自动运行 地源热泵与地板辐射系统的运行工况稳定, 设计简单, 部件较少, 系统运行可靠、且维护费用低, 自动控制程度高, 可无人值守。 3.9 使用寿命长 地源热泵与地板辐射所用换热管多采用耐高温、高压、抗老化、易弯曲的P E X、P P R、P B、X P A P等塑料管道, 具有耐腐蚀、抗老化、成本低, 地面下无接口、不易结垢、阻力小等优点, 一般塑料管道使用寿命均可达5 0年以上。 4、经济性分析 如上所述, 地源热泵与地板辐射联合系统可实现对建筑物的供暖和供冷, 无需设置锅炉、冷水机组、冷却塔、散热器等设施, 可一机多用, 不但节约了占地空间, 具有节能环保、舒适卫生、简单稳定等特点, 而且还节省了运行费用;但因地源热泵需钻井及敷管, 其初投资较常规空调略高。据国外经验表明, 因采取地源热泵增加的初投资可在其运行3~7年内收回。因地源热泵的经济性取决于多种因素, 不同地区、不同地质条件、不同能源结构及价格等都将影响到其经济性。下面根据山东省实际工程情况和现行价格体系, 对地源热泵较常规空调方式的初投资及运行费用指标得出如表1所示的对比。采取地板辐射供暖与传统散热器供暖比较的运行费用和初投资经计算分析见表2。 从表1中看出, 地源热泵运行费用较常规空调方式节能及运行费用30%以上, 而初投资增加约1 8%。因此, 地源热泵在整个服务周期内的平均费用较常规空调方式低, 以5000m2的建筑为例, 则不到5年便可收回其增加的初投资成本。从表2中看出, 地板辐射供暖的运行费用较普通供暖方式可节省能源约2 5%, 初投资虽然直接费用较普通供暖略高, 但综合装饰及占建筑面积折价等因素, 地板辐射供暖反而略低。 综合表1和表2得出, 以冷水机组与燃气锅炉配套选用风机盘管为例, 其初投资为402元/m2空调面积, 地源热泵与地板辐射系统初投资约为420元/m2, 初投资增加约4.3%, 而能源节约和运行费用的减少可达37.3%, 很显然, 增加的小量投资是很值得的。另外, 地源热泵结合地板辐射系统比较容易解决建筑新风, 室内空气质量好, 维护工作简便, 安静无噪音。 5、应用前景 随着科学发展和人民生活水平的不断提高, 建筑节能和环保已成为了21世纪全球关注的重大问题。而我国城市化的发展, 一方面将迫切需要减少城市燃煤供暖造成的污染, 另一方面对冬季供暖、夏季空调降温提出了更多的要求。据专家统计, 在发达国家中, 供暖和空调的能耗可占到社会总能耗的25%~30%。而我国的能源结构主要依靠矿物燃料, 特别是煤炭。由矿物燃料燃烧产生的大量污染物, 包括大量SO2, NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体所产生的环境问题, 已日益成为各国政府和公众关注的焦点。地源热泵技术结合地板辐射加上置换通风系统可很好地顺从我国“十一五”提出的“节能减排降耗”, 并为我国的可持续发展带来契机, 是执行国家节约能源、保护环境基本国策的一项重要措施, 是一种使用可再生能源实现冬季供暖、夏季供冷的高效节能、舒适环保的工程系统, 可广泛应用于各类建筑中。 地源热泵技术与地板辐射技术在北美和欧洲已非常成熟, 有近几十年的历史, 是一种广泛采用的供暖、供冷系统。而我国政府及企业界在近几年正致力于这一新技术的研究和应用, 并且取得了很大的进展, 其相关理论和实验研究活跃, 发展势头强劲, 属我国建筑领域正在兴起的一项革命性新技术, 工程应用逐年增加, 为科技发展积累了宝贵经验。目前, 该技术在我国已发展到了一个国家重视和市场需求的非常时期, 可完全符合我国国情、市场、地质及气候条件的技术适用性要求, 并且在我国的推广中近几年已形成了中小规模的生产, 并逐步走上规范化发展。我国针对地源热泵与地板辐射以及系统设计和安装, 已形成一整套标准、规范、计算方法及施工工艺, 为地源热泵和地板辐射技术的发展奠定了基础。2006年9月, 沈阳被国家建设部确定为地源热泵技术推广的试点城市, 到2010年底, 实现全市地源热泵技术应用面积约占供暖总面积的1/3。 专家预言, 如果我国从2009年起实现每年新建建筑有1 5%、旧楼改造有5%采用地源热泵与地板辐射系统, 到2013年仅单项的地源热泵技术就可节约标准煤约5600万吨, 减少CO2排量约1.42万吨。因此, 利用浅层地源能及地板辐射技术, 对改善能源结构, 保障居住舒适、安全, 建设资源节约型、环境友好型社会以及实现可持续发展具有重要战略意义, 同时对减少我国温室气体排放也可做出不可忽视的贡献。地源热泵与地板辐射技术在我国将会有非常广阔的市场前景。 注:表中建筑造价按4000元/m2, 每m2散热器约占0.02m2有效使用面积, 运行费用按每天10h计算, 冬季按100天计算, 电价按0.5元/度。 据统计, 我国5000m2以上建筑应用地源热泵系统占3000项以上, 采取地板辐射系统占2000项以上, 总使用面积已超过10000万m2。而地源热泵结合地板辐射供暖、供冷系统, 已在我国南方如上海、江苏、浙江、湖南及西部重庆、内蒙古等地共30多个项目得到了应用, 且大多取得了良好的使用效果。 6、尚需解决的问题 ⑴对于地源热泵的经济性显示, 其运行时间越长, 效率高的特点就发挥得越好, 如果全年运行, 即冬季供暖、夏季供冷、春秋季节产生卫生热水等联合运行, 其节能效果会更加突出, 而对于多端的联合运行, 所需热泵容量的匹配以及与各端容量的耦合还有待研究。 ⑵地板辐射供冷由于地面在温度较低时容易结露或即使不结露, 也会使室内空气湿度升高, 使室内环境变差。因此, 降低室内湿度是地板辐射夏季供冷的关键, 也是地源热泵与地板辐射供暖 (冷) 联合运行的关键所在。如何降低室内的空气湿度还有待从理论到措施的研究。 ⑶由于地源热泵所用浅层地源能, 而埋管换热器的传热受到土壤的直接影响, 故各地区地质对地源热泵的工作性能影响较大, 具体埋地换热器的换热特性, 在设计中如何选择埋地换热器也是制约地源热泵推广的重要因素之一, 有待在这一方面进一步研究。 ⑷地源热泵与地板辐射系统虽然在国内的发展已经初具规模, 但是在推广及应用过程中还存在不少的问题, 比如工程施工质量、补贴资金政策, 政府扶持引导等;同时地源热泵系统是一个跨水利、地质、暖通、气象等多个领域的技术, 各个领域标准、规范存在不相容性;地源热泵系统的技术性能与初投资、运行和维护费用等方面存在一定的问题需要解决。 7、结束语 地源热泵结合地板辐射供暖 (冷) 系统不仅节能、环保、舒适, 而且有利于实现我国分户计量的体制改革, 是一种可持续发展的建筑节能、环保技术。而这一技术在我国推广和应用的主要障碍, 在于地源热泵技术并未深入人心, 以及人们对地板辐射供冷缺乏深入研究而造成误解。首先, 地源热泵的初投资较常规空调的初投资要大, 人们又对常规空调供暖、供冷方式已根深蒂固, 而对地源热泵技术了解甚少;其次, 地源热泵的钻井施工困难和地下埋管占地面积较大也限制了地源热泵的普及;再次, 我国有关地源热泵的现成技术资料不多, 相关的设计、生产、施工和维护人员缺乏;最后, 采取地板辐射供冷存在有地面结露及有悖于“足暖头冷”的疑虑。不过在政府的支持、技术人员的努力、公众对地源热泵技术和地板辐射技术的进一步了解, 以及科学技术和人们生活水平的不断提高, 相信不久的将来, 以上两个制约因素将不复存在, 并逐渐向我国农村和南方扩展, 市场前景看好。通过政府部门、科研机构和工程技术人员的共同努力, 并借鉴国外的成功经验, 我国的地源热泵结合地板辐射供暖 (冷) 系统的应用将会得到较快的推广和发展。 参考文献 [1]中国建筑科学研究院.地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005.中国建筑工业出版社, 2005. [2]中国建筑科学研究院.地面辐射供暖技术规程JGJ142-2004.中国建筑工业出版社, 2005. [3]王子介.低温辐射供暖与辐射供冷.北京:机械工业出版社, 2004. [4]徐伟.地源热泵工程技术指南.中国建筑工业出版社, 2005. [5]张佩芳.地源热泵在国外的发展概况及其在我国应用前景初探.制冷与空调.2003.6. 【关键词】地源热泵;地热储能;节能 0.引言 上个世纪70年代以来，随着能源和环境问题逐渐变得严重，在各个方面节能也被更多的考虑，以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来，随着能源和环境问题的日益突出，地源热泵的研究和应用发展迅速。 1.地源热泵的发展历史及我国能源状况 地源热泵系统起始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10％的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19％以上，其中在新建筑里面占30％。 我国已探明的能源总体储量，煤炭储量约占世界储量的11％，原油占2.4％，天然气仅占1.2％，我国人口约占世界人口的20％。人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中其余六国的的储量比都在200年以上，只有我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年，并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57％和45％。 面对如此严峻的能源形势，国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重，因此，地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔的发展前景。 2.地源热泵的工作原理 地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物 制冷。是一种有效地利用能源的方式。 3.地源热泵的分类及各自的特点 根据利用地热源的种类和方式不同可以将地源热泵分为以下三类：土壤源热泵或称土壤耦合热泵；地下水热泵；地表水热泵。其中土壤源热泵以大地作为热源和热汇，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。地下水热泵系统最常用的系统形式采用水一水式板式换热器，一侧走地下水，一侧走热泵机组冷却水。该技术因使用地下水资源，故在民用中很少使用，主要应用在商业建筑中。地表水热泵系统主要有开路和闭路系统。在寒冷地区。开路系统并不适用，只能采用闭路系统。 4.土壤源热泵与普通中央空调方式的比较 土壤源热泵作为地源热泵今后发展的主要方向，我们将其与普通中央空调方式作以下几个方面的比较。 4．1主机设置 普通中央空调的热泵主机的设置受到极大的限制，要么设置于屋顶，要么设置于地面。而土壤源热泵主机的设置非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置。 4．2运行效率 普通中央空调系统要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降。土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响，故运行效率很高。 4．3控制系统 在北方地区，风冷热泵在冬季使用时，有冲霜问题，对于热泵的冲霜，需要专门的控制设施，即在冲霜过程中，主机要进行逆向循环，室内空调系统的室温控制就要受到限制，而土壤源热泵系统就不存在这些问题。 4．4环境保护 从运行原理来看，普通中央空调系统将废热气或水蒸气排向室外环境，对空气造成了极大的污染。而土壤源热泵系统不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。 4．5运行费用 达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，运行费用较低。一般情况下，土壤源热泵系统的运行费比风冷热泵的运行费节约30一40％。 5.政策法规 近年来，党中央，国务院做出构建资源节约型环境友好型社会的战略决策，对开发利用浅层地温(热)能以及其他可再生能源提供了良好的契机。比如2008年4月1号已经正式生效了《节约能源法》。2008年8月1日，由温家宝总理亲自签发的国务院令，《公共机构节能条例》已于2008年l0月1日起施行。另据北京市地勘局7月5日透露，今后选用热泵供热制冷系统的建设项目，将可获北京市政府一次性补助。北京市境内的各类建设项目供热制冷系统选用热泵系统的，按建筑面积补助标准为：地下(表)水源热泵35元／平方米，地源热泵和再生水源热泵50元／平方米。 6.结论 阐述了地源热泵技术的工作原理、分类及其应用意义,分析了地源热泵的特点及经济效益,介绍了地源热泵的发展历史以及国内对地源热泵的研究现状,提出地源热泵在我国节能、环保、可持续发展中具有广阔的前景.地源热泵应用前景 篇2
浅谈地源热泵的现状及发展前景 篇3
环保节能地源热泵技术应用研究 篇4
【摘要】 通常情况下，热可自行由高温物体传递给低温物体。与此同时，按照热力学第二定律，通过消耗机械功可以使热从低温物体传递给高温物体。为了回收排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量或回收品位较低的热能，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，使热量得到充分利用。
一、热泵技术简介
通常情况下，热可自行由高温物体传递给低温物体。与此同时，按照热力学第二定律，通过消耗机械功可以使热从低温物体传递给高温物体。为了回收排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量或回收品位较低的热能，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，使热量得到充分利用。
热泵的性能一般用能效比(COP)来评价。能效比的定义为由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。通常热泵的能效比为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。
热泵技术目前在许多发达国家已经得到了普遍应用，目前在我国的工业和民用方面，热泵也已经得到了广泛的应用。但普通水源热泵的出水温度只能达到55℃左右，应用范围很窄。北京清源世纪科技有限公司通过和北京市科委、清华大学的紧密合作，研发出国内独有技术的高温水源热泵机组，采用高温环保工质HTR01、02，突破了电动压缩式热泵的温度瓶颈，最高供水温度可达95℃，可以从15~60℃的低品位热水中回收热量，制取60~95℃的高温热水，是具有“高温、高效、环保、节能”优点的高新技术产品，可广泛应用于低温地热水、地热尾水的余热回收、中央空调冷却水余热回收、油田含油污水余热回收，以及其他工业废水、废热的余热回收利用，极大的拓展了热泵的应用范围，特别是在工业领域的`应用。
二、原油加热热泵的技术背景
油田在生产过程中产生大量含油污水，这些含油污水的温度往往较高，例如胜利油田的含油污水在夏季可以达到57℃，在冬季可以达到53℃;大庆油田含油污水的温度一般在36~42℃。我国油田每天含油污水日产量为190万立方米(来自19陆地油田统计数据)，海上油田每年含油污水排放4648万吨(20中国海洋环境质量公报)。由此可见，我国油田含油污水的余热回收潜力巨大。人们一直在关注着如何回收利用这部分热能来为油田的生产和生活服务，同时解决因燃烧矿物燃料造成的污染问题(同时因为原油在我国来说是属于希缺资源，因此有必要节约使用)。这部分热能的特点是品位比较低，但是可以利用热泵来提高其温度，有相关文献报道在胜利油田等油田有利用吸收式热泵进行冬季供热的案例，可以节约大量的燃油。
含油污水余热的回收利用用于供暖，只解决了很小一部分含油污水的利用问题，仍然有相当多的含油污水的余热被排放到大气中，即造成热污染又浪费资源。一方面，随着油田的开发进入中后期，油井的含油污水水量越来越大;另一方面，原油的脱水和外输都需要加热，尤其是稠油，由于其粘度较高，必须加热降粘之后才可以外输。稠油集输工艺主要包括掺热水、掺稀油和三管伴热3种流程，相应的加热炉也分为稠油加热炉、稀油加热炉和热水炉三类，诸多的加热过程需要耗费大量的能量，这就需要深入研究加热炉的形式，以降低原油在集输过程中的能耗。目前可以采用的加热炉主要为燃油燃气水套加热炉的形式，原油加热的温度范围为40~70℃，这种形式的能量利用方式实际是采用燃烧高品位能源获得低品位热能，有用能效率较低。即使不考虑有用能效率的问题，这种加热炉的一次能源利用效率约为85%。
采用清华大学与我公司合作开发的高温热泵，可以满足原油加热的需求，同时大大的提高了一次能源利用效率，与原有系统相比，一次能源的利用效率大约可提高36%。
三、技术概要
基于上述考虑，如果采用压缩式热泵的形式应用于含油污水废热回收利用和原油加热，必须满足下面三个条件：
① 该种热泵的工作范围必须兼顾到含油污水的温度(40～60℃)和油出口的温度(70℃左右)，在此工作范围内效率尽量要高;
② 与传统的燃油燃气水套加热炉相比具有良好的经济性。
③ 动力来源方便，能很好地适应复杂多变的原油加热的工作环境。
采用电动压缩式高温热泵就能很好的满足上述三个必要条件。
众所周知，传统的中温制冷剂如R22和R134a等不能满足水套加热炉出口油温度的需求。为使热泵出口温度进一步提高，热泵的工质采用清华大学热能系专门研制开发的高温环保制冷剂，经过实践证明，采用这种工质的热泵，出水温度可以达到90℃,最高可以达到95℃，同时还具有比较高的能效比，例如在冷凝温度为85℃(蒸发器进口温度50℃)的情况下，可以很好的满足原油加热的需求。这种系统的原理如下图所示：
为了避免含油污水对热泵系统的腐蚀，上图中的污水-水换热器必须采用特制的耐腐蚀钛管换热器。采用水作为中间介质进行换热。
根据严格推算，上述热泵系统在该种工况下的COP可以达到3.8以上，而整个系统(含水泵)COP可以达到3.5以上。
我们可以通过计算该种热泵的一次能源效率来证实其经济节能性(假设发电的效率为33%)，如下图所示：
由上图可见，电动压缩式高温热泵装置，其一次能源利用效率可以达到1.16以上，大大超过燃油燃气锅炉，是一种非常高效的节能装置。
专用原油加热系统介绍：
为了使热泵的能源利用效率进一步提高，系统进一步简化，可以采用如下图所示的技术：
热泵机组的两器(蒸发器和冷凝器)采用特殊设计，蒸发器能耐腐蚀，含油污水可直接进入蒸发器，而原油可以直接进入冷凝器，取消了原来的油-水换热器和污水-水换热器，同时取消了相应的水泵及补水系统，使原油加热热泵系统大大简化。但该种系统需要特殊设计，同时需要国内外专业生产换热器的厂家配合。
在该种工况下整个热泵系统的COP可以达到5以上。
这种情况下的一次能源利用效率为：与原有的水套加热炉相比，提高了将近一倍。
四、优势分析
总而言之，电动压缩式高温热泵与现存技术相比，具有如下特点：
1. 能源利用效率高：如上所述，能源利用效率比燃油燃气锅炉效率大大提升;
2. 原油属于希缺资源，目前我国所使用的原油有一半依赖于进口，同时，国家原油战略储备的形势日益严峻，节约原油的战略意义更加凸显;
3. 运行成本低：本装置初投资方面比常规锅炉高，但在运行时减少一次性能源(原油和天然气)的消耗，运行费用大大减少，所以可以在很短的时间内通过运行费用的节约而收回初投资;
4. 环保效果显著：原油和天然气的燃烧大幅度减少，燃烧效率提高，废气的排放也大幅度降低;
5. 有利于污水回灌：在充分利用了含油污水余热的前提下，降低了含油污水的温度，为污水处理回灌创造了便利条件，同时减少了含油污水对环境的热污染，具有非常好的环保优势;
6. 动力来源便利，益于推广：该产品主要动力是电能，便于获得;
7. 安全可靠：该系统运行稳定，无任何安全隐患。
以胜利油田为例：目前胜利油田日产含油污水30万吨(12500t/h)，温度50℃。如果采用高温热泵从中提取5℃的热量进行回收，则可回收的能量为：73000kW。考虑到热泵输出端的热量，可达10万kW左右。相当于10t/h原油全部燃烧的热值;如果照此核算下去，相当于每年87600t原油的产能;如果利用热泵将含油污水温度下降20℃，达到30℃排放，则每年可以节约原油35万吨，相当于整个胜利油田1%的原油产量。
浅析海水源热泵技术的研发和应用-以大连港大窑湾港区为例
摘要：海水源热泵技术是沿海地带减少淡水消耗的.一种开源节流探索.虽然海水热泵技术难度较大,涉猎专业较多,但发展前途广阔,节能环保效果显著.11月,大连市被国家选为全国唯一的水源热泵技术规模化应用示范城市.大连冰轮科技公司正式对大窑湾港区30万吨矿石码头2万平方米建筑实施海水热泵制冷、供暖,其后相继开工了矿石码头业务楼、散粮码头业务楼、集装箱二期码头业务楼、集装箱三期码头辅建区单体、集装箱三期码头业务楼、长兴岛公共港区办公楼海水热泵制冷、供暖项目,供暖建筑面积近8万平方米,每年减少各种有害物质的排放量:二氧化碳630吨;二氧化硫5.11吨;氮氧化合物3.2吨;粉尘2.56吨.作 者：王大方 苗润卿 许水 陆小婕 作者单位：大连冰轮友联科技有限公司期 刊：城乡建设 Journal：URBAN AND RURAL DEVELOPMENT年，卷(期)：,“”(5)分类号：
当今世界地源热泵的增长远远超出了地热直接利用和高温地热发电的发展速度，这是由于地源热泵节能减排的优势已经逐渐被认知和普及。地源热泵的平均能效系数(COP)为3.5，它消耗一份电能(如，1 kW)的同时，利用了2.5倍(即2.5 kW)的浅层地热能，总输出3.5 k Wt热能，其额定容量(设计效率)是(COP-1)/COP=0.71。最保守估计，节能效果达到30%。可以说，地源热泵是节能减排单项技术中效率最高的。
1 世界地源热泵行业迅猛发展
当今世界地源热泵的增长远远超出了地热直接利用和高温地热发电的发展速度，这是由于地源热泵节能减排的优势已被认知和普及。
目前，世界地源热泵的应用主要集中在北美、欧洲和中国。在世界地热大会上，参加报告地源热泵利用的国家，从2000年的26国增加到2010年的43个国家。据2010年世界地热大会的统计数据，地源热泵的利用能量已达到214 782 TJ/a，与2005年世界地热大会的统计数据相比，5年内增长了2.45倍，平均年累进增长率达到了19.7%;地源热泵的设备容量为35 236 MWt，在5年间增长了2.29倍，平均年累进增长率为18.0%。
按美国和西欧典型家用机组的平均容量12 kW计算，2010年世界累计装机294×104套，是2005年的2倍。实际使用的家用机组，有的小至5.5 kW，而商业和公用建筑的机组可大至150 kW甚至更高，中国生产的特大型单体机组已大于4 000 kW。
据2010年世界地热大会的统计，截至2009年，世界地源热泵应用的排名序列前5位是美国、中国、瑞典、挪威、德国，具体情况见表1。
从表1可以看出，中国地源热泵行业有自身的特点：a)主要为大楼建筑服务，以大型热泵居多，因此,热泵总数少;b)利用温度偏高，其中，上限的36℃，是天津利用地热供暖尾水的温度取热再利用，除此之外，上限温度也在25℃，与其他国家基本持平，下限温度远高于世界先进国家。
2 中国地源热泵行业呈快速增长
21世纪以来，通过国际交流，跟随世界潮流，中国开始试验性地应用和引进地源热泵，并取得快速发展。
中国最初的地源热泵工程应用，以北京起步最早，发展最快，2006年北京市地源热泵工程应用面积738×104m2，居全中国之首，且以达300×104 m2至500×104m2的速度增长。沈阳市后来居上，2007年跃居全中国第一，达到1 810×104 m2。且以新增地源热泵供暖面积1 500×104 m2/a以上的速度增长，2008年达到3 585×104 m2,2009年达到5 462×104 m2。2008年，沈阳市地源热泵供暖已占全部建筑供暖面积的18%，当年，沈阳市大气优良环境的天数达到330天，环保效益显著，2009年仍然保持了这样的环境效益。
从整体上看，中国地源热泵工程应用每年的扩展面积越来越大，2007年增长了近1 800×104 m2,2008年增长了2 400×104 m2,2009年更增长了3 870×104 m2，中国地源热泵总利用面积已达1.007×108 m2,2010年已成为世界排名第二位。
伴随地源热泵工程应用的快速增长，为适应市场急速膨胀的需求，中国地源热泵生产企业迅速发展。10年来，中国生产热泵机组的厂商由最初的几家，已发展至超过200家，分布在山东、北京、深圳、大连、杭州、苏州、广州等地。中国产品以水-水系统的大机组为主，主流是螺杆式压缩机+壳管式换热器，也有涡旋式压缩机+板式换热器或套管式换热器的模块式机组，大型机能达2 000 kW～3 000 kW制热(制冷)量，也有小型适应家庭使用的小于10 kW机，但以50 kW～2 000 kW为主要产品。除热泵主机外，热泵相关配件和PE管线等的生产厂家还有100多家。另外，国外知名品牌的热泵公司也陆续登陆中国，建立生产基地或合资企业，产品就地供应中国市场。同时，设计和施工队伍也迅速扩大。目前，中国该行业的设计和施工队伍超过10×104人。
作为行业活跃的标志，中国各地每年多次召开地源热泵相关的展览会、研讨会，2010年中国地源热泵行业高层论坛参加者450多人，创行业大会人数的最高记录。可再生能源协会和资源综合利用协会的地源热泵专业委员会，以及中国能源研究会地热专业委员会都举办各类地源热泵培训班，每年至少20场，加快培养初级和中级技术人才;相关专业的大学毕业生和硕士生、博士生供不应求。
更为重要的是，国家政府给与了政策和资金上的大力支持。一方面是政策性的支持，如《可再生能源法》、《节约能源法》中都对行业扶持有所规定，有具体给予补助的实施条例，还有中长期能源发展规划目标。另一方面是公益性的扶持，如，国土资源部布置各地开展浅层地热能的资源评价，划出地源热泵的适宜开发区和较适宜开发区，避免用户的风险损失。2010年国土资源部和天津市人民政府共同支持在天津试点，完成了天津市浅层地热能资源评价，包括地源热泵和水源热泵的适宜区和较适宜区的划分。现在，正接续开展典型示范工程建设，包括样板工程和相应的一系列地温和环境监测。让中国各地政府和工程用户更相信地源热泵项目的节能减排能力和环境效益，从而保障今后行业的健康发展。
3 中国地源热泵应用存在的认识问题
地源热泵利用的下限温度过高，是中国地源热泵行业发展的瓶颈。瑞典和挪威的许多地域在北纬60°，他们都可以成功地利用地源热泵，而中国在哈尔滨(北纬45°)却还不敢尝试用地源热泵供暖，这是因为业内有些人士担心会出现“冷热不平衡”的问题。
其实，大地并不是1个封闭的“盒子”，越往地球中心，温度越高，地球表面的热量如果被取走，地心的热量就会逐渐补充过来，所以，地热是可再生能源。它并不是夏季“存”多少热量，冬季才能“取”多少，这种所谓的“平衡”是没有科学依据的。经过长期的监测，已经证明“冬夏不平衡”问题无须担忧。如，北京4个月120天供暖期内，在刚开始供暖时，地下温度降低很快，第一个月从15℃降低到9℃。但是，过了严寒期，随着热泵负荷逐渐减小，到了二月份，虽然还再供暖，但是地下温度已经开始上升。当4个月供暖期全部结束时，地下温度已经恢复了80%，剩下的20%在夏季完全能够得以恢复。
由此可见，降低利用温度的下限，将是行业进一步发展的突破口。在项目开始时，一定要按照规范的要求作热响应实验，以此确定打多少孔，能取出多少热，并通过计算机模拟运行30年，核定一下应用效果。经过测试和模拟运行，就可以大胆地降低利用温度的下限，并取得理想的效果。
4 2013年中国地源热泵应用将成为世界第一
目前，中国地源热泵应用排名仅次于美国，居世界第二位。由于中国地源热泵应用的增长速度远远大于美国，根据2004年到2009年的统计数据，推测中国将在2013年超过美国，成为地源热泵利用的世界第一大国。与美国相比，中国实际差距可见表2。
从表2看出，从2004年到2009年，中国地源热泵应用的年平均增长速率为30%，美国的年增长速率为14%，中国的年平均累进增长率比美国高出1倍多。按照此增长速率2010年世界地热大会进行预测，具体统计数字见表3。
据不完全统计，中国2010年地源热泵供暖应用已达1.5×108 m2，比2009年底的统计结果增长了约49%，若按此计算，则2010年中国的地源热泵利用的地热能量已达43 250 TJ，实际已经超过预测情况。
由此推测，若以美国地源热泵利用为技术的话，当时预测，2012年，中国地源热泵利用情况仅为美国的0.80倍，2013年上升为0.80倍，2013年继续上升，超过美国，达1.03倍，2014年，成为1.18倍。预计2012年中国将成为世界地源热泵利用的第一大国。
5 结语
关键词：住宅小区;地源热泵技术;应用
随着“节能与环保”政策的不断实施，人们的生活环境得到一定改善，给经济可持续发展提供了有力支持。对地源热泵技术在住宅小区的应用进行全面分析，并提出施工过程应注意的问题，可以为地源热泵技术更广泛的应用提供可参考依据。
地源热泵技术的优势和综合效益
现代发展中，热源主要包括水源热泵、空气源热泵和地源热泵三种，其中，地源热泵技术的应用，不受土地性质、地域等的限制，在很多国家和地区得到了最广泛的推广，在一定程度上起到环保节能的作用。一般情况下，地表浅层200米左右的范围内，温度是长期处于恒温状态，并且，冬季的时候地表的温度会比室外的温度稍高一些，夏季温度比室外稍低一些，给地源热泵技术的应用和推广提供一定基础保证。在住宅小区中，采用地源热泵技术，可以是大地中的热量和冷量被吸收到室内，从而降低室内的温度，达到节能的目的。
一般情况下，地源热泵技术在应用过程中，消耗的电能非常少，与传统空调系统的运行情况相比，可以大大提高40%左右的效率，从而节省相关费用和耗电量。并且，如图1所示，地源热泵具有空调和供暖的双重效果，可以取代供暖炉、制冷系统的使用，具有较好的环保效果，在节省入地资源占用率的情况下，很好的满足了住宅小区居民的生活需求。
图1 地源热泵系统的组成结构示意图
住宅小区地源热泵技术应用
某楼层高度为80米左右的住宅小区，占地面积为八十万平方米，主要有A区、B区和C区三个部分组成，采用地源热泵技术、常规能源系统对小区进行供暖和空调。以A区为例，对地源热泵技术在注重小区的应用情况进行分析。根据相关资料显示，A区的占地面积为十四万平方米左右，地埋有一套管换热系统和集中型的地源热泵机房。夏季的时候，空调的总冷负荷为7625千瓦左右，空调的水温度为7摄氏度和12摄氏度之间。在制冷空调出现负荷不足时，使用冷水机组和冷却塔相结合的方式进行调峰。冬季的时候，供暖热负荷是6510千瓦左右，供暖水温是35摄氏度和45摄氏度之间，在供暖负荷不足的情况下，使用锅炉房进行补充。供暖空调的末端形式都是风机盘管和地板辐射式采暖，通过高区低区的形式完成。
室外地面管换热器的敷设位置是地下车库以下部位，一共有三百八十个左右的钻孔，孔径大小为18厘米，地埋管换热器的有效换热深度为80米，钻孔内设置的是双U形地埋管换热器，公称直径为DN32的PE材料，可以承受的压力为1.兆帕左右，通过电熔方式完成连接。与此同时，回填材料是原浆，不够的部分使用的砂进行补填，以保证管和孔井之间的密实度，提高换热管的换热效果。换热管一般有水平方式汇集到小室内集分水器中，最后在主干管的作用下，回到机房内与相关设备相关连接。因此，必须对地源热泵施工过程的挖沟、回填、放坡等给以高度重视，确保每个施工环节的协调，使各管段的回填得到有效监控，才能保证地源热泵的整体效果。
地源热泵施工应注意的事项
随着高科技技术的不断研发和应用，地源热泵技术作为一种新型能源利用技术，在建筑施工中具有广阔的发展前景，是未来替代采暖设备、空调设备的有效途径。但是，我国地源热泵技术在住宅小区中的应用存在着各种问题，在热泵设计、专业技术、专业技能等方面出现与实际不相符的情况，以及房地产行业的夸张宣传，使得地源热泵技术的普遍推广和充分利用受到极大阻碍。在实践应用，地源热泵技术的应用存在一定盲目性、目的性，没有注重生态环境保护，在提高经济效益的同时，对地下水、生态系统等造成极大负面影响。
在住宅小区的应用中，地源热泵的施工主要包括物资进场准备、钻孔、放线、双H形管试压、下管、回填封孔、二次试压、管沟开槽、水平管道连接、三次试压、回填、水平管主管连接、四次试压、带压回填和竣工验收等步骤，必须注重每个环节的施工质量，严格按照国家相关标准和实际施工图纸进行施工，才能保证地源热泵的正常使用。因此，地源热泵施工的注意事项有如下几个方面：
充分结合土建专业、地质勘探专业，对地下情况进行深入勘察，注重地下管线的保护，避免挖井给地质造成较大干扰情况出现。在保证钻井深度的同时，提高施工质量，如果无法达到预定的钻孔深度，则要立即与设计单位协商，以增加钻井的总数。
一般采用聚乙烯PE塑料管进行热熔连接，U形管在施工前已在工厂中加工完毕。在提料时，要尽量保证U形管的长度比实际长，以确保其能露出地面，并且在一定间距下与水平管道相连接。PE塑料管在施工现场库存时，严禁出现暴晒情况，以避免管道出现老化现象。
钻孔的回填不可以使用土料进行回填操作，必须使用原浆，并使用砂进行补填，才能保证管道与地下土的密实度，从而提高换热效率。
U形管在进行地埋施工时，必须严格按照国家相关规定和施工设计规范进行，以满足地埋管的实际间距要求，从而提高热泵机组的冷量或者热量。與此同时，管沟的回填，必须在地埋管上部15厘米处进行，并且使用细沙进行回填，管内的压力要持续控制在0.4兆帕，从而避免管道变形情况出现。
结束语：
综上所述，住宅小区地源热泵的应用，比根据小区的实际情况，对地源热泵施工现场进行专业、全面和深入勘察，提高施工设计的合理性和科学性，才能保证地源热泵技术得到有效应用，从而提高地源热泵技术在住宅小区应用的综合效益。
参考文献：
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