胥崇慧
济南市中心医院山东济南250200
摘要：随着我国社会经济的快速发展，工业化水平也在不断提升，同时也带来了更加严重的能源紧缺问题。虽然说我国的能源总储存量比较大，但是由于人口众多，人均占有量相对较少，且我国的能源主要是以煤炭资源为主，利用效率非常低，综合来看，我国能源利用状况并不是非常乐观。基于此，本文就从节约能源的角度出发，对地源热泵施工工艺及节能潜力进行分析和探讨，希望能够为促进行业的发展与进步提供一份支持的力量。
关键词：地源热泵；施工工艺；节能潜力分析
现如今随着人们生活水平的不断提升，对生活质量也有了更高的要求，对整个社会的可持续发展问题予以了重视，尤其是对各种可再生性能源的开发和利用技术尤为关注。地源热泵可以通过少量的高品位能源，可以满足由低低品位热能向高品位热能转移的装置，在具有的应用中有非常的多优点：例如：污染小、维护简单、可以一机多用等，具有非常重要的现象意义。
1概念的界定
1.1地源热泵系统概述
近年来，越来越多的可再生能源被研究及利用，人们对于建设节能环保型社会有着深切的期待，在暖通行业，地源热泵技术逐渐引起全世界范围的关注，该技术是一项多学科知识的结合，它包括土壤环境学、制冷、建筑材料学等一系列空调相关专业，从20世纪90年代开始，我国便开展了地源热泵技术的研究与应用工作。随着地源热泵在节能方面的出色表现，国内越来越多的科研人员对其进行学术研究，如何提高地源热泵的性能，降低成本，也成为了行业关注的重点。其中，地埋管作为地源热泵系统与土壤间的重要换热设备，其换热性能直接决定了地源热泵系统的运行效率，而地埋管换热器的传热是非稳态过程，传热过程影响因素不少且相互之间影响较为复杂，如换热器的埋管数量及方式、地下水文参数、气象参数、土壤的温湿度等，地埋管回填材料与周围土壤的耦合情况与具体参数，不仅对于地埋管系统的初期设计有指导性的意义，而且在整个系统安装、调试、运行的过程中，对于地埋管系统整体的稳定性，有着极为重要的作用。
1.2地源热泵的型式
地源热泵是一种利用浅层地热能源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水的能量）进行供热制冷的高效节能空调系统。在系统中，地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，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；在夏季把室内的热量取出来释放到地能中去，使房屋得到供冷。由于地源热泵根据地热能交换系统的不同，地源热泵分为以下四种型式：（1）水平地埋管地源热泵。通过水平埋置于地表面2~4m以下的闭合换热系统，与土壤进行冷热交换。此种系统适合于供热制冷面积较小的建筑物，地埋管占地面积比较大。（2）垂直地埋管地源热泵。垂直地埋管地源热泵也被称之为“地源热泵”。通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50~200米深的岩土体，与土壤进行冷热交换。此系统适用于供热制冷面积较大的建筑物。（3）地下水式地源热泵。地源热泵的闭式循环系统，经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换，地下水排回或通过加压泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大、周围空地面积有限的单体建筑和小型建筑群落。（4）地表水式地源热泵。地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。
2地源热泵施工工艺研究
2.1放线定位
在放线定位时，工作人员一定要严格按照换热孔的具体位置操作，然后再根据孔洞设置木桩的具体位置，从而开始钻孔，尽可能地将误差控制到最小，如果误差过大，必须要重新定位。
2.2挖掘泥浆池
在挖掘泥浆池时，要满足附近钻机使用的相关标准，一般情况下都选用人工开挖的模式，在挖掘完成之后还应该对现场的泥浆进行调制。需要注意的是，应该尽可能避免泥浆池出现渗漏水现象，否则会对地基造成一定的破坏，还会进一步影响地基的承载力，这就需要在泥浆池当中放置彩布并添加一定的塑料薄膜，这样可以有效避免渗漏现象的发生。在这些操作完成之后，还应该保证泥浆池的承载力。
2.3钻机定位施工
地源热泵施工过程中，一般情况下都是采用潜孔锤钻机加普通的钻机，在实际作业过程中，这种钻机的施工效率要比普通的钻机高一些，大约每天就可以完成1个孔的钻进，而普通钻机钻进1个孔大约需要1周的时间才能完成。
2.4钻孔施工
钻孔位置达到工程实际要求之后，相关的工作人员还应该对钻孔的垂直度和直径进行严格审查，一定要确保其严格符合相关的规定和标准。另外，钻机还应该设置一定的扶正器，但是对地质条件有着比较严格的要求，可以设置一定的护臂套管，以更好地避免坍塌现象的发生。
2.5下管之前需要有准备工作
下管是整个工程施工阶段的关键之一，因为下管的深度决定采用热量总量的多少，所以必须保证下管的深度。下管方法有人工下管和机械下管两种，下管前应将U型管与灌浆管捆绑在一起，在钻孔完毕后立即进行下管施工。钻孔完毕后孔内有大量积水，由于水的浮力影响，会对放管造成一定的困难，而且由于水中含有大量泥沙，泥沙沉积会减少孔内的有效深度。为此，每钻完一孔，应及时把U型管放入，并采取防止上浮的固定措施。在安装过程中，应注意保持套管的内外同轴度和U型管进出水管的距离。对于U型管换热器，可采用专用的弹簧把U型管的两个支管撑开，以减小两支管间的热量回流。下管完毕后，要保证U型管露出地面，在埋管区域做出标志并定位，以便于后续施工。
2.6连接地埋立管
在连接地埋立管的时候应提前铺设一层细砂，然后再利用石灰粉对管道的方向进行设置，并对标高作出适当的调整，最后采用电熔的方式对管道进行连接处理，尽可能避免在连接过程中出现熔接不平衡现象的发生。
3地源热泵的节能潜力分析
据统计，我国城镇现有民用建筑总面积约1.05×1010m2，预计到2020年底，民用建筑面积将达3.0×1010m2。到目前为止，符合节能标准的建筑面积还不到5%，剩余部分均需在后期逐步进行节能改造，国家初步计划在未来5年，完成地源热泵利用面积3.5×108m2。另外，随着气候条件的变化，我国采暖区域也逐步由北向南推移，采暖面积也会因此大幅度增加，可见地源热泵技术具有巨大的市场潜力和广阔的发展空间。能源问题已经受到国际社会的共同关注，节能减排和新能源开发利用成为了近年来接连召开的联合国气候变化大会的中心议题。全面促进节能减排，大力推进环境治理，成为我国发展过程中所面临的主要问题。“十三五”规划已明确提出，到2020年我国要实现单位GDP碳排放要比2015年下降40%～45%的奋斗目标，充分显示了我国政府坚定不移地走绿色发展之路的信心和决心。总而言之，在地源热泵技术实际应用过程中，一定要充分结合该地区的实际地质环境来进行最为科学、合理的选择，特别是对地下水比较丰富的区域更是要引起重视，该地区的施工工艺更加复杂，需要对施工技术进行不断的提升，更好地促进地源热泵技术的应用。
结束语：
发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会，是实现全面建设小康社会目标的必然选择。热泵技术产品作为一项新兴的节能环保和高科技自动化产品，为提高资源利用效率，加快创建资源节约型企业，实现企业节能减排，将发挥越来越重要的作用。要加大地源热泵的使用力度，但是为了提高施工效率和施工质量，降低施工成本，应不断地改进和提升施工技术和应用先进的施工设备才能达到更为理想的效果。
参考文献：
[1]王东阳.地源热泵技术在矿用集中式暖通空调节能中的应用［J］.建设科技，2017（19）：161，163.
[2]刘婵.地源热泵应用的技术分析与思考[J].世界有色金属，2015（06）：120-122.