住宅小區(qū)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用

摘要：在發(fā)展節(jié)能建筑時(shí)，應(yīng)該根據(jù)所處地區(qū)的不同情況，進(jìn)行不同形式的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，以有效解決建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的各種問題，使相關(guān)設(shè)計(jì)得到真正實(shí)踐和應(yīng)用，從而促進(jìn)我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文就地源熱泵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和綜合效益進(jìn)行闡述，對(duì)住宅小區(qū)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，提出地源熱泵施工應(yīng)注意的事項(xiàng)，以有效減少能源耗量，真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū);地源熱泵技術(shù);應(yīng)用

隨著“節(jié)能與環(huán)保”政策的不斷實(shí)施，人們的生活環(huán)境得到一定改善，給經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。對(duì)地源熱泵技術(shù)在住宅小區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行全面分析，并提出施工過程應(yīng)注意的問題，可以為地源熱泵技術(shù)更廣泛的應(yīng)用提供可參考依據(jù)。

地源熱泵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和綜合效益

現(xiàn)代發(fā)展中，熱源主要包括水源熱泵、空氣源熱泵和地源熱泵三種，其中，地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用，不受土地性質(zhì)、地域等的限制，在很多國家和地區(qū)得到了最廣泛的推廣，在一定程度上起到環(huán)保節(jié)能的作用。一般情況下，地表淺層200米左右的范圍內(nèi)，溫度是長(zhǎng)期處于恒溫狀態(tài)，并且，冬季的時(shí)候地表的溫度會(huì)比室外的溫度稍高一些，夏季溫度比室外稍低一些，給地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用和推廣提供一定基礎(chǔ)保證。在住宅小區(qū)中，采用地源熱泵技術(shù)，可以是大地中的熱量和冷量被吸收到室內(nèi)，從而降低室內(nèi)的溫度，達(dá)到節(jié)能的目的。

一般情況下，地源熱泵技術(shù)在應(yīng)用過程中，消耗的電能非常少，與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況相比，可以大大提高40%左右的效率，從而節(jié)省相關(guān)費(fèi)用和耗電量。并且，如圖1所示，地源熱泵具有空調(diào)和供暖的雙重效果，可以取代供暖爐、制冷系統(tǒng)的使用，具有較好的環(huán)保效果，在節(jié)省入地資源占用率的情況下，很好的滿足了住宅小區(qū)居民的生活需求。

圖1" 地源熱泵系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖

住宅小區(qū)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用

某樓層高度為80米左右的住宅小區(qū)，占地面積為八十萬平方米，主要有A區(qū)、B區(qū)和C區(qū)三個(gè)部分組成，采用地源熱泵技術(shù)、常規(guī)能源系統(tǒng)對(duì)小區(qū)進(jìn)行供暖和空調(diào)。以A區(qū)為例，對(duì)地源熱泵技術(shù)在注重小區(qū)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析。根據(jù)相關(guān)資料顯示，A區(qū)的占地面積為十四萬平方米左右，地埋有一套管換熱系統(tǒng)和集中型的地源熱泵機(jī)房。夏季的時(shí)候，空調(diào)的總冷負(fù)荷為7625千瓦左右，空調(diào)的水溫度為7攝氏度和12攝氏度之間。在制冷空調(diào)出現(xiàn)負(fù)荷不足時(shí)，使用冷水機(jī)組和冷卻塔相結(jié)合的方式進(jìn)行調(diào)峰。冬季的時(shí)候，供暖熱負(fù)荷是6510千瓦左右，供暖水溫是35攝氏度和45攝氏度之間，在供暖負(fù)荷不足的情況下，使用鍋爐房進(jìn)行補(bǔ)充。供暖空調(diào)的末端形式都是風(fēng)機(jī)盤管和地板輻射式采暖，通過高區(qū)低區(qū)的形式完成。

室外地面管換熱器的敷設(shè)位置是地下車庫以下部位，一共有三百八十個(gè)左右的鉆孔，孔徑大小為18厘米，地埋管換熱器的有效換熱深度為80米，鉆孔內(nèi)設(shè)置的是雙U形地埋管換熱器，公稱直徑為DN32的PE材料，可以承受的壓力為1.兆帕左右，通過電熔方式完成連接。與此同時(shí)，回填材料是原漿，不夠的部分使用的砂進(jìn)行補(bǔ)填，以保證管和孔井之間的密實(shí)度，提高換熱管的換熱效果。換熱管一般有水平方式匯集到小室內(nèi)集分水器中，最后在主干管的作用下，回到機(jī)房?jī)?nèi)與相關(guān)設(shè)備相關(guān)連接。因此，必須對(duì)地源熱泵施工過程的挖溝、回填、放坡等給以高度重視，確保每個(gè)施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，使各管段的回填得到有效監(jiān)控，才能保證地源熱泵的整體效果。

地源熱泵施工應(yīng)注意的事項(xiàng)

隨著高科技技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，地源熱泵技術(shù)作為一種新型能源利用技術(shù)，在建筑施工中具有廣闊的發(fā)展前景，是未來替代采暖設(shè)備、空調(diào)設(shè)備的有效途徑。但是，我國地源熱泵技術(shù)在住宅小區(qū)中的應(yīng)用存在著各種問題，在熱泵設(shè)計(jì)、專業(yè)技術(shù)、專業(yè)技能等方面出現(xiàn)與實(shí)際不相符的情況，以及房地產(chǎn)行業(yè)的夸張宣傳，使得地源熱泵技術(shù)的普遍推廣和充分利用受到極大阻礙。在實(shí)踐應(yīng)用，地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用存在一定盲目性、目的性，沒有注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對(duì)地下水、生態(tài)系統(tǒng)等造成極大負(fù)面影響。

在住宅小區(qū)的應(yīng)用中，地源熱泵的施工主要包括物資進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備、鉆孔、放線、雙H形管試壓、下管、回填封孔、二次試壓、管溝開槽、水平管道連接、三次試壓、回填、水平管主管連接、四次試壓、帶壓回填和竣工驗(yàn)收等步驟，必須注重每個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際施工圖紙進(jìn)行施工，才能保證地源熱泵的正常使用。因此，地源熱泵施工的注意事項(xiàng)有如下幾個(gè)方面：

充分結(jié)合土建專業(yè)、地質(zhì)勘探專業(yè)，對(duì)地下情況進(jìn)行深入勘察，注重地下管線的保護(hù)，避免挖井給地質(zhì)造成較大干擾情況出現(xiàn)。在保證鉆井深度的同時(shí)，提高施工質(zhì)量，如果無法達(dá)到預(yù)定的鉆孔深度，則要立即與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，以增加鉆井的總數(shù)。

一般采用聚乙烯PE塑料管進(jìn)行熱熔連接，U形管在施工前已在工廠中加工完畢。在提料時(shí)，要盡量保證U形管的長(zhǎng)度比實(shí)際長(zhǎng)，以確保其能露出地面，并且在一定間距下與水平管道相連接。PE塑料管在施工現(xiàn)場(chǎng)庫存時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)暴曬情況，以避免管道出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

鉆孔的回填不可以使用土料進(jìn)行回填操作，必須使用原漿，并使用砂進(jìn)行補(bǔ)填，才能保證管道與地下土的密實(shí)度，從而提高換熱效率。

U形管在進(jìn)行地埋施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定和施工設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，以滿足地埋管的實(shí)際間距要求，從而提高熱泵機(jī)組的冷量或者熱量。與此同時(shí)，管溝的回填，必須在地埋管上部15厘米處進(jìn)行，并且使用細(xì)沙進(jìn)行回填，管內(nèi)的壓力要持續(xù)控制在0.4兆帕，從而避免管道變形情況出現(xiàn)。

結(jié)束語：

綜上所述，住宅小區(qū)地源熱泵的應(yīng)用，比根據(jù)小區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)地源熱泵施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)、全面和深入勘察，提高施工設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，才能保證地源熱泵技術(shù)得到有效應(yīng)用，從而提高地源熱泵技術(shù)在住宅小區(qū)應(yīng)用的綜合效益。

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