地源熱泵空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢比較及施工工藝

楊軍彰

寶雞市第二建筑工程有限責任公司

1 地源熱泵空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢

1.1 高效、節(jié)能

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最大有效轉(zhuǎn)換率能夠達到4.7,所以與電鍋爐加熱相比較它可以節(jié)約70%左右的電能，與燃料鍋爐相比較能夠節(jié)約50%以上的熱量，與一般中央空調(diào)相比較其運行費用能夠節(jié)約一半以上。

1.2 減少了占用的建筑空間、有利于運行管理

地源熱泵不需要設(shè)置冷卻塔以及其余的室外設(shè)施，節(jié)省了冷卻塔、鍋爐房及其配套的煤場、渣場占據(jù)的建筑空間，經(jīng)濟效益比較明顯，并且使環(huán)境與外部形象得到改善。

1.3 環(huán)保

冬季地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在供暖的過程中，無需使用鍋爐，沒有燃燒產(chǎn)物需要排放，能夠大幅減少溫室氣體的排放量，不僅環(huán)境得到有效保護，又與《聯(lián)合國氣候變化框架公約》相符。

1.4 運行費用大大降低

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有高效節(jié)能的優(yōu)點，使得其運行費用大大降低。其維修的工作量非常少，使用周期與建筑物相同，維修費用和折舊費用與傳統(tǒng)空調(diào)相比也是大大減少。

2 地源熱泵空調(diào)的施工工藝技術(shù)

2.1 施工工藝流程

鉆孔放線進行定位→開挖泥漿池→鉆機到位→鉆進成孔→核實孔深孔徑→準備管材、耗材→首次打壓試驗→下管子→二次打壓試驗→封堵管口保護措施→回填作業(yè)。

2.2 換熱孔以及垂直埋管的基本施工方法

1）放線定位。按照施工圖，對換熱孔的位置實施放線定位,對每一個孔位選擇木樁加以標識，開鉆之前核實定位產(chǎn)生的偏差，如果偏差比較大應(yīng)當進行再次定位。

2）開挖泥漿池。根據(jù)一個泥漿池能夠滿足周圍鉆機使用的基本要求組織開挖泥漿坑。選擇人工開挖的方式，長度為2 m，寬度為2 m，深度為1.5 m。泥漿池挖好之后，在現(xiàn)場進行調(diào)制泥漿。因為本工程車庫使用的基礎(chǔ)墊層為三七灰土地基 （三灰七土），為了預(yù)防泥漿池出現(xiàn)滲水，使得灰土地基受到破壞，對承載力構(gòu)成影響，所以在泥漿池之內(nèi)設(shè)置一層彩條布以及兩層塑料薄膜,以防泥漿出現(xiàn)滲漏。施工結(jié)束之后，泥漿池按照地基的承載力要求加以處理。

3）鉆機定位施工。該工程選擇潛孔錘鉆機和普通鉆機結(jié)合的方式進行施工，潛孔錘鉆機的施工效率比較高，平均每天成一個孔，而普通鉆機成一個孔大概需要一周的時間。施工鉆機按照就近鉆機之間互相不產(chǎn)生干擾，避免設(shè)備出現(xiàn)移位，考慮到鉆孔速度存在的差別,就近使用泥漿池進行分片布置。

4）鉆孔作業(yè)。鉆孔設(shè)備到位之后，對鉆孔的位置、鉆機的垂直度、鉆頭的直徑大小進行一一核實，鉆機一定要配置扶正器。該工程由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，為了防止鉆孔過程出現(xiàn)塌陷，需要使用護壁套管，套管的深度大概為60 m。

5）下管的準備工作。對于雙U型管的接頭應(yīng)當采取電熔連接的方式，在工廠聯(lián)接好。下管之前先使用自來水對管道實施沖洗，將管卡安裝好，按照大約3 m設(shè)置一個管卡進行控制，以盡量減少交叉?zhèn)鳠幔瑥亩绊懙綋Q熱的效果。再實施試壓，該工程的試壓為1.5 MPa，帶壓觀測時間大于15 min，沒有出現(xiàn)滲漏，壓力下降小于3%才算合格。試壓結(jié)束，不用拆除壓力表，待壓力下降為0.6 MPa，等待下管施工作業(yè)。

6）下管填料作業(yè)。雙U管帶壓力為0.6 MPa入鉆孔，為了檢測下管當中是不是有管壁出現(xiàn)劃傷損壞現(xiàn)象，注意壓力表，壓力下降小于0.02 MPa為合格。應(yīng)當將四根管同時下入，并保證和地面垂直的地面管段應(yīng)大于等于1 m。直到打壓合格之后，將全部管頭進行密封，地上的管段利用蛇皮袋進行纏繞保護。而后進行回填作業(yè)，該工程的填充材料選用砂、石屑以及鉆孔過程產(chǎn)生的巖石粉，高于地下水位的回填作業(yè)過程中應(yīng)當添加少量水泥以及膨潤土，以實現(xiàn)密封的效果。填料作業(yè)的時候填料應(yīng)當從四周緩緩填入,并且間斷地向孔內(nèi)進行注水，保證成孔內(nèi)的級配砂石盡量密實。

7）九通和地埋立管進行熔接.。九通聯(lián)接之前首先鋪設(shè)10 cm厚的細砂，選用石灰粉灑出管道的方向，對管中心的標高進行調(diào)整，九通和地埋立管選擇電熔進行聯(lián)接，接口應(yīng)當順直，以防使套筒內(nèi)部熔接不均衡。

8）壓力試驗以及沖洗作業(yè)。管道聯(lián)接好之后，實施壓力試驗,壓力為0.8 MPa，水壓維持30 min以上，壓力下降小于3%為合格。打壓管道合格之后，選擇中砂進行回填作業(yè)，分層壓實，并且PE管0.5 m之內(nèi)不能出現(xiàn)石塊、雜草等。

3 結(jié)語

地源熱泵系統(tǒng)采用的施工技術(shù)工藝應(yīng)當按照各個地方地質(zhì)條件的差異進行選擇，特別是地下水非常豐富的地方，施工比較困難。然而該系統(tǒng)是一項環(huán)保、節(jié)能高效全新技術(shù)，其普及推廣應(yīng)用的價值非常高。

[1]涂鋒華,趙軍,朱強,等.地源熱泵的工程應(yīng)用與環(huán)保節(jié)能特性分析[J].節(jié)能與環(huán)保,2001（03）.

[2]何雪冰,劉憲英.中國過渡區(qū)域居住建筑的制冷采暖現(xiàn)狀及其發(fā)展前景[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報,2009,6.