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| 发布人：西莱克 文章来源：http://www.soheat.com |
现在的大部分建筑均以重型构造为主，需要重型基础作为支撑体系并占据一定的地面面积，现在的技术装备水平已经完全可以充分利用建筑物基础以下的地下温度场，作为储存冷热量的块体，利用地下温度传导比较慢和岩石或土壤热容量大的特点，将其变成一个冷（热）量储存体，通过工程设计的技术手段，将塑料换热管均布在建筑基础的周围并用砼浇筑加以保护，达到作成地下换热器的目的。由于换热管是设置在基础垫层的外围、不会影响基础垫层的受力机理，也就不会影响结构的受力体系，因而是安全的设计方案。
地下换热器是利用建筑基础桩中埋设的换热盘园管作单元换热体，用水平干管将若干个单元换热体的盘园管连接成一个系统，用循环水作为温度差的载体，与热泵主机进行热交换，从而达到使用低品位能源的目的。低品位能源几乎无处不在；空气，水体，土壤和岩石都具有一定的温度，只要和使用温度形成一定的差值、并且可以利用的能源形式，就是低品位能源。
根西莱克技术员介绍，我国大部地区的冻土层（没有冻土层的地区，在 1 米左右。）以下的温度场是一个低品位能源储蓄体，采用何种技术方案将其合理利用是应关注的问题，但有一点可以肯定，目前的地下水和 U 型管式的水源热泵系统已经初步成熟，但更经济和合理的建筑基础桩基埋管系统开始进入人们关注的视线，怎样将其推广和普及是建筑设备节能工作的重心。
空气的热容和导热系数与水体，土壤或岩石相比相差几个数量级，因此空气源热泵在效率和经济上远不如地源热泵优秀和可靠。地源热泵系统的地下换热器（与桩基结合制作）一旦完成，其使用寿命可长达上百年，也就是说“上部建筑重建，也可以使用已有的地下换热器”。（即便在地震后上部结构垮塌重建，地下的桩基只要内部管道不断裂仍然可以继续使用。）
地源热泵的好处就是可以最大程度地减少化石能源的消耗。在没有使用热泵机组以前、通常：夏季为了使室内温度适宜人体需要，使用制冷机将室内多余的热量（太阳辐射负荷，灯光、电器负荷及人体散热量）搬运出室内，散放在大气中，简称为“制冷排热过程”；冬季为了维持适宜居住和工作的室内温度，通过燃烧化石燃料和少部分可再生的植物燃料以获取热量维持室温，简称为“燃烧取热过程”，但这些热量还是最终还是散放在大气中，最终和其他因数构成了“气候变暖”的作用推手。采用地埋管式热泵系统可以将夏季的得热储存于地下土壤或岩石中，冬季通过热泵系统将这部分热量取出来使用，这样就可以达到少消耗或者不消耗化石燃料的目的。
至于各地区由于地理和气候原因造成存储于地下的冷热量不平衡问题，则可以通过技术手段加以解决，存储热量多、取得少的地区， 我国南方夏热冬暖地区）可以用热泵机制取卫生热水方式供应热水，以减少地下温度场的温度升高，这同样可以减少卫生热水消耗化石燃料的
用量；存储热量少、取热量得多的地区，（我国北方夏热冬冷和寒冷地区）则可以通过太阳能热水系统的热量加以补充，以维 （持地貌的原始温度，采用建筑基础桩埋管的地源热泵系统，可以通过设计将冬夏季供热和供冷问题及卫生热水使用综合考虑，形成完整的能源合理利用循环。
地埋管式地源热泵和太阳能热水器及太阳能光伏发电组合可以成为零能耗的节能组合，同理、地埋管式地源热泵和太阳能热水器及风力发电组合也可以组合成零能耗的供热制冷体系。地埋管式地源热泵系统是将目前不要的冷热量存储于地下，并根据需要随时将想要用的冷（或者热）量，取出来使用。
应该大力推广建筑桩基础埋塑料换热管的形式（挖孔桩和独立柱基均可），这样做的目的是最大限度的降低工程造价、节省初投资、且做好的换热器有水泥的保护具有更好的使用寿命和换热性能，且施工质量可控、施工工法可以规范化、也就是说这种地下换热器的整体质量可以通过施工管理得以保证。
水平埋管方式在利用场平回填土时也有很好的经济性。在山地较多的地区应该注重水平埋管的地源热泵系统，建设初期的场平工程如能将埋管问题一起做完是最省工和省造价的，也就是说地源热泵最经济的形式“就是和建筑基础施工或者在场地平整时一起完成”，在此时所耗费的投资最小，系统经济性最好。初步估算增加 40-60 元/㎡，就可以把地下换热器做好。
我国在地质条件较差的地区多采用独立柱基的基础形式，独立柱基一般有较大的垫层受力面，周边垂直面是设置换热管的好地方。只要设计得当，施工加以质量进程控制，这种地下换热器是工程质量可控、可检、可调整，因而施工质量容易达到设计要求，其换热性能在设计阶段就可以通过设计计算确定，以保证达到使用的目的。
挖孔桩也是我国较多地区采用的的建筑结构基础形式之一，具有局部下沉式施工的特点，可根据地质条件变化随时调整基础施工深度，简单易操作，在劳动力较便宜的地方被大量采用。
利用挖孔桩做地源热泵系统也有较好的经济性和可操作性。在设计时将结构所需直径做调整，直径放大 100mm 用作敷设塑料换热管道即可满足要求，系统的热量平衡和所需埋管的数量
有一定的数量关系，因而在桩孔数一定时，其桩基深度要求和埋管数量要做一些平衡调整。
在地质构造为冲积成型的地区，建筑基础桩多采用摩擦桩的形式，而摩擦桩一般都在工厂加工成型，这对作基础换热桩是有利条件，只要制造工序、技术措施正确也可做成很好的地源热泵换热桩。
从理论上讲，只要结构基础桩的设计深度满足换热需求的深度，完全利用结构基础桩是可能的，但实际设计中，基础桩施工由于地质原因、往往需要做一些调整，使得地下换热量的数量不满足设计要求，因此就需要一些单纯换热的换热桩体作为补充。换热桩和挖孔桩的形式大致一样，只是其设计直径要大一些，中间没有结构钢筋笼，一般换热桩的直径控制在 1.5m-2m 之间，深度根据储热总量的要求确定。 |
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