地源熱泵空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢與施工工藝

文/宋巨江 安徽科恩新能源有限公司 安徽合肥 230000

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中主要依靠地源熱泵技術(shù)進(jìn)行工作，在地下設(shè)置熱交換器，并通過熱介質(zhì)在環(huán)路中的流動實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)路采用的材質(zhì)主要為強(qiáng)度高的塑料管道，提升熱導(dǎo)效率。在寒冷的季節(jié)通過地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)向屋內(nèi)導(dǎo)入熱量，進(jìn)而達(dá)到供暖的目的。

1、地源熱泵空調(diào)節(jié)能優(yōu)勢分析

地源熱泵空調(diào)相對于傳統(tǒng)空調(diào)以及供暖設(shè)施來說本身具有非常大的優(yōu)勢，節(jié)能效果好，有利于節(jié)約建筑空間，而且使用的安全性能高。因此當(dāng)前地源熱泵空調(diào)的應(yīng)用范圍比較廣，并受到用戶的一致好評。接下來將對地源熱泵空調(diào)節(jié)能優(yōu)勢進(jìn)行具體的分析。

1.1 節(jié)能效果好

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率更大，最高可以達(dá)到4.7，相對于電鍋爐來說，在加熱方面更節(jié)能，高熱能轉(zhuǎn)換率可以節(jié)約電能70%。相對于燃料鍋爐來說，對熱量的節(jié)約能夠達(dá)到50%。與中央空調(diào)相比，空調(diào)運(yùn)行中產(chǎn)生的費(fèi)用可以節(jié)約50%左右[1]。由此可見，相對于其他形式的供熱來說，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面具有非常大的優(yōu)勢。

1.2 節(jié)約建筑空間

地源熱泵系統(tǒng)不需要室外設(shè)備，而正常的室外設(shè)備都需要配置渣場等室外設(shè)施，導(dǎo)致對建筑空間的占有率高。此外，地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用有利于提升經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)對周邊環(huán)境的改善。冬季在應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)供暖的過程中，相對于傳統(tǒng)供熱來說不需要使用鍋爐，防止燃燒產(chǎn)生廢物，有利于降低空氣中污染物的排放量，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)作用，滿足國際公約的要求。

1.3 使用安全性高

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在供熱效率以及節(jié)能等方面都具有巨大的優(yōu)勢，而且本身操作便捷，使用安全性高。傳統(tǒng)中央空調(diào)在使用的過程中容易由于外界氣溫的影響，導(dǎo)致熱轉(zhuǎn)化率降低，制冷量不足，特別是在一些濕度大或者氣溫高的地區(qū)，難以保證制冷系統(tǒng)的有效運(yùn)行，工作效率不強(qiáng)?？照{(diào)制熱的過程中，如果氣溫達(dá)到零下，需要在空氣源熱泵設(shè)置加熱設(shè)備，否則熱泵機(jī)組將難以正常工作，導(dǎo)致空氣源熱泵的熱量消耗加大，影響制熱效率[2]。通過與中央空調(diào)的對比可以發(fā)現(xiàn)，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱量轉(zhuǎn)換以及制冷等方面的技術(shù)都更加先進(jìn)，施工工藝便捷，而且本身操作簡單，受外界的影響小，安全性更高。

2、地源熱泵空調(diào)施工工藝技術(shù)

2.1 地源熱泵空調(diào)施工工藝

第一，鉆孔放線定位；第二，泥漿池開挖；第三，鉆機(jī)鉆孔；第四，對孔深以及孔徑進(jìn)行檢查核實(shí)；第五，做好耗材和管材的準(zhǔn)備工作；第六，進(jìn)行打壓試驗(yàn)；第七，下管子；第八，再次進(jìn)行打壓試驗(yàn)；第九，對管道口進(jìn)行封堵保護(hù)；最后回填。

2.2 地源熱泵空調(diào)施工方法

地源熱泵空調(diào)施工涉及到的環(huán)節(jié)比較多，施工方法復(fù)雜，因此在施工的過程中必須要做好各個環(huán)節(jié)的工作，把控好各環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，保證施工過程的順利進(jìn)行以及工程質(zhì)量安全。

2.2.1 鉆孔放線定位

嚴(yán)格根據(jù)施工圖紙，通過放線定位的方式對換熱孔的位置進(jìn)行確定，在孔位確定后再利用木樁對具體的位置進(jìn)行標(biāo)識，在鉆孔前還需要對定位的具體位置進(jìn)行核實(shí)，防止出現(xiàn)偏差，如果發(fā)現(xiàn)孔位的偏差過大，需要進(jìn)行重新定位。

2.2.2 泥漿池開挖

以能夠滿足周圍鉆機(jī)使用要求的泥漿池開挖泥漿坑。以某工程為例，采用人工挖掘方式，坑長度為2 米，寬為2 米，深為1.5 米。在泥漿池開挖完成后，進(jìn)行泥漿現(xiàn)場調(diào)制。如果基礎(chǔ)墊層使用的為三七灰土基，為了有效防止泥漿池的滲水，導(dǎo)致土地基遭到破壞，影響整體承載力，需要先在泥漿池中設(shè)置兩層塑料薄膜以及彩條布，防止出現(xiàn)泥漿滲漏。施工結(jié)束后，根據(jù)地基的承載力對泥漿池進(jìn)行合理的處理。

2.2.3 鉆機(jī)鉆孔

鉆孔機(jī)鉆孔需要根據(jù)工程要求合理選擇鉆孔機(jī)械。比如某工程選擇普通鉆機(jī)與潛孔錘鉆機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行施工，通過潛孔錘鉆機(jī)的使用有效提升施工效率，每天都可以完成一個孔，普通鉆機(jī)的效率低，一般完成一個孔的時間需要1 周左右。在鉆機(jī)施工的過程中需要保證相鄰的鉆機(jī)不會產(chǎn)生影響，防止出現(xiàn)設(shè)備移位，通過對鉆孔速度差別的區(qū)分，對泥漿池的分布位置采用就近分布的原則。在鉆孔設(shè)備到達(dá)指定位置后，對鉆頭的直徑、鉆孔的位置等進(jìn)行核實(shí)確定，為了保證鉆孔位置的準(zhǔn)確性，需要配置扶正器。如果工程的地質(zhì)條件過于復(fù)雜，在鉆孔的過程中極容易出現(xiàn)塌陷的情況，需要采用護(hù)壁套管進(jìn)行保護(hù)，套管深度需要控制在60 米左右。

2.2.4 下管準(zhǔn)備

雙U 管的連接需要采用電熔方式進(jìn)行。下管前先做好管道的沖洗工作，并利用管卡進(jìn)行控制，大概每3 米左右需要設(shè)置一個管卡，防止出現(xiàn)交叉?zhèn)鳠?，?dǎo)致?lián)Q熱效果受到影響。試壓實(shí)驗(yàn)過程中，加壓1.5MPa,加壓時間需要超過15 分鐘，如果沒有發(fā)現(xiàn)滲漏的情況認(rèn)為合格。

2.2.5 填料作業(yè)

雙U 管需要帶0.6MPa 的壓力在鉆孔中進(jìn)行敷設(shè)，為了防止下管的過程中出現(xiàn)管壁劃痕，需要加強(qiáng)對管壓的觀察，如果壓力下降的幅度在0.02MPa 以內(nèi)則說明管壁沒有出現(xiàn)破損的情況。在下管的過程中需要4 管同時敷設(shè)，同時與地面垂直的地面管要超過1 米。打壓合格后，對管頭密封。

2.2.6 回填作業(yè)

回填作業(yè)中選擇的材料出于環(huán)?？紤]，可以利用鉆孔中的巖石粉、砂石等。如果回填作業(yè)中回填位置高于地下水位，需要摻入膨潤土或者水泥等，達(dá)到良好的密封效果。在回填時要從四周緩慢填入，同時向孔內(nèi)進(jìn)行注水，提升填埋中級配砂石的緊密性。

2.2.7 連接九通與地埋立管

在進(jìn)行九通連接前需要做好準(zhǔn)備工作，先在合適的位置鋪設(shè)一層10 厘米厚度的細(xì)砂，并利用石灰粉對管道的方向進(jìn)行確定，同時調(diào)整管中心位置的標(biāo)高，九通以及地埋立管間的連接需要通過電熔的方式進(jìn)行，需要保證連接位置順直，防止在熔接的過程中導(dǎo)致套管內(nèi)部出現(xiàn)不均衡的情況。

2.2.8 再次壓力試驗(yàn)和沖洗

在九通以及地埋管道聯(lián)通后，為了保證管道連接的緊密性，還需要再次進(jìn)行壓力試驗(yàn)，在壓力試驗(yàn)的過程中需要將壓力加大到0.8MPa，并保持該壓力持續(xù)30 分鐘以上，如果壓力下降的幅度低于3%，則說明管道的連接合格，可以利用中砂對管道進(jìn)行填埋，在回填的過程中需要進(jìn)行分層壓實(shí)，同時在填埋的過程中，需要對砂中的石塊、雜草等進(jìn)行清理，保證PE 管附近0.5米的距離之內(nèi)不存在雜物，防止對管道產(chǎn)生傷害。

結(jié)語：

地源熱泵系統(tǒng)相對于其他空調(diào)體系來說，在節(jié)能、安全性、環(huán)保性以及操作便捷性等方面都具有更大的優(yōu)勢，同時施工工藝簡單，因此推廣的價值也更高，所以還需要加強(qiáng)對地源熱泵空調(diào)的關(guān)注。