地源熱泵系統(tǒng)工程管理及其節(jié)能研究

顧少華

摘 要：地源熱泵系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，特別是節(jié)能效果明顯，由于技術(shù)的不斷成熟，被逐步推廣應(yīng)用到暖通工程中。為了保證地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行效果，需要強(qiáng)化施工中的管理力度，針對(duì)影響施工效果的重點(diǎn)因素加以控制。另外，還要注重研究地源熱泵系統(tǒng)具有的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，以發(fā)揮地源熱泵系統(tǒng)的作用。

關(guān)鍵詞：地源熱泵系統(tǒng)；施工管理；節(jié)能研究

1 引言

地?zé)豳Y源具有綠色、環(huán)保、可再生等多種優(yōu)勢(shì)，因此這類能源受到了廣泛的重視。由于技術(shù)的不斷成熟，地源熱泵系統(tǒng)已被應(yīng)用到暖通工程中，并且發(fā)揮了很好的效果。而為了保證地源熱泵系統(tǒng)的可靠性，需要強(qiáng)化施工管理，針對(duì)影響影響施工效果的相關(guān)因素加以控制。另外還要結(jié)合地源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)加強(qiáng)節(jié)能研究，以發(fā)揮地源熱泵系統(tǒng)的綜合作用。

2 地源熱泵系統(tǒng)工程管理存在的影響因素

在地源熱泵系統(tǒng)工程施工中，需要分析影響施工效果的關(guān)鍵因素，明確了制約因素，工程管理可以更有針對(duì)性。在工程實(shí)踐中，對(duì)施工管理效果產(chǎn)生直接的影響的主要因素有：管理制度存在缺陷。針對(duì)地源熱泵系統(tǒng)工程施工的特點(diǎn)，需要有配套的管理制度，如果制度不合理，沒有結(jié)合地源熱泵系統(tǒng)工程的實(shí)際，施工管理效果難以保證；另外管理方式也會(huì)產(chǎn)生影響。

3 地源熱泵系統(tǒng)工程管理存在的問題分析

3.1 圖紙審查存在的問題

地源熱泵系統(tǒng)工程施工中，圖紙審查是保證施工管理的關(guān)鍵。在實(shí)際的施工中，如果施工管理人員缺少足夠的施工經(jīng)驗(yàn)，難以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在的缺陷，這會(huì)導(dǎo)致施工管理發(fā)生多方面的問題。在圖紙審查期間，如果施工管理人員沒有實(shí)地考察施工區(qū)域的具體條件，缺少專業(yè)知識(shí)，難以看出設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際存在的偏差，施工難以滿足設(shè)計(jì)要求。如果圖紙的審查效果難以保證，施工質(zhì)量與進(jìn)度會(huì)受到影響。

3.2 施工成本控制存在的問題

施工管理需要考慮到成本，如果施工中不注重資金管理，成本控制效果不好，會(huì)對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不利影響。主要存在問題有 ：①在施工管理中沒有分析影響成本的制約因素，沒有考慮到施工中發(fā)生的變化，對(duì)于物料的使用缺少合理的規(guī)劃，資金的利用效果不好，增加了施工風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響 ；②資金缺少動(dòng)態(tài)管理，資金的使用較為隨意，成本控制缺少責(zé)任制，易發(fā)生超支問題，對(duì)施工效益產(chǎn)生不利影響。資金管理是施工管理的重點(diǎn)，體現(xiàn)出管理水平，需要有科學(xué)管理的方式，以保證投資效益。

4 地源熱泵系統(tǒng)工程管理的主要措施

4.1 保證設(shè)計(jì)圖紙的審查效果

為了保證地源熱泵系統(tǒng)工程的施工效果，需要強(qiáng)化施工前的準(zhǔn)備工作，而設(shè)計(jì)圖紙的審查是保證施工管理效果的必要條件，也是保證施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在圖紙審查階段，施工管理人員要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合施工區(qū)域的特點(diǎn)，結(jié)合地源熱泵工程的特點(diǎn)審查圖紙，審查要重點(diǎn)把握以下內(nèi)容：一是要全面理解圖紙的設(shè)計(jì)內(nèi)容，特別要注重分析圖紙的細(xì)節(jié)，以保證施工中的相關(guān)工藝符合設(shè)計(jì)要求；二是要給圖紙?jiān)O(shè)計(jì)分析施工的可行性，特別是要分析出設(shè)計(jì)內(nèi)容與施工現(xiàn)場(chǎng)不符合的內(nèi)容；三是圖紙審查要實(shí)現(xiàn)施工管理人員、施工技術(shù)人員、施工操作人員的共同作用，這樣有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷；四是結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙分析施工組織方式、初步確定物料供應(yīng)方式，以保證施工質(zhì)量與進(jìn)度不會(huì)受到影響。

4.2 強(qiáng)化施工中的技術(shù)管理

在地源熱泵工程的施工中，鉆孔是最常見也是最重要的工序之一。為了確保施工效果，鉆孔需要保持孔壁的完整，要結(jié)合施工區(qū)域的土質(zhì)特點(diǎn)選擇相應(yīng)的鉆探方法。施工區(qū)域的土質(zhì)如果較好，可以直接鉆孔；如果施工區(qū)域多為砂層，孔壁易發(fā)生坍塌，需要下套管。施工要保證孔徑略大于灌漿管的直徑。鉆孔范圍與供熱面積有關(guān)，與供熱的負(fù)荷條件下，還要結(jié)合地層條件與回填材料的特點(diǎn)。另外鉆孔施工還要防止損壞到地下管線。

5 發(fā)揮地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)

地源熱泵在節(jié)能方面具有優(yōu)勢(shì)，其主要技術(shù)原理許多地區(qū)的地表下層到達(dá)一定深度后，由于土壤與地下水的調(diào)節(jié)作用，溫度可以持續(xù)維持在25℃的范圍內(nèi)，在這一溫度區(qū)間內(nèi)體感較為舒適。因此可以這一原理來解決建筑物供熱與制冷，可以取代空調(diào)的作用。在地下一定的深度位置填埋管道，借助熱泵原理可以將建筑物內(nèi)的熱能與地下的熱能發(fā)生交換。

由于地源熱泵充分利用地表下的淺層位置具有地?zé)豳Y源，借助少量的能源（電能）的介入，可以實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的室制冷供熱，具有形成了高效節(jié)能又具有綠色環(huán)保特點(diǎn)的空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵的引入實(shí)現(xiàn)了能量的有效轉(zhuǎn)移，可以從低溫向高溫轉(zhuǎn)變。對(duì)于建筑物的用戶來說，具有了空調(diào)、地暖、生活熱水多種功能，用戶獲得了多種便利條件。

地源熱泵對(duì)地球淺表層具有的地?zé)豳Y源得以充分利用，地能可以作為自然冷熱源，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換后形成了供暖系統(tǒng)。地能來自于地表土壤，也可以來自于地下水或自然河流、湖泊，這些區(qū)域可以充分吸收利用太陽能，具有低溫位熱能得以了利用。地表淺層可以充分吸收太陽量，不會(huì)受到地域條件、地理?xiàng)l件的限制，因此具有量大面廣的優(yōu)勢(shì)， 地源熱泵可以建筑物提供能源，能源實(shí)現(xiàn)了用之不竭。

地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)集中了空調(diào)、地暖、生活熱水多種功能，因此實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。地源熱泵系統(tǒng)的功能可以取代鍋爐與空調(diào)的作用；建筑物使用中央空調(diào)或地暖具有造價(jià)高的弊端，借助地源熱泵系統(tǒng)綜合了多種功能，可以降低購(gòu)置費(fèi)用。在原有條件下，地源熱泵系統(tǒng)多種于別墅、賓館等高端場(chǎng)所，在近年來的發(fā)展，許多普通建筑也開始應(yīng)用地源熱泵技術(shù)。

建筑物在相同條件下，借助地源熱泵系統(tǒng)有利于降低維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵的穩(wěn)定性好，可靠性有保證，這是由于系統(tǒng)所用的運(yùn)動(dòng)部件特別少，并且這些部件或置于地下或在室內(nèi)，因此不會(huì)受到惡劣天氣的作用。依據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，地下部件可以穩(wěn)定使用50年，地上部件可以連續(xù)使用趨勢(shì)30年，所以地源熱泵系統(tǒng)具有真正意義的免維護(hù)，降低了維護(hù)費(fèi)用。依據(jù)測(cè)算，投資可以3年全部收回。并且機(jī)組可以穩(wěn)定使用15年以上；并且機(jī)組的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，不需要占用過大的空間；可以實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)控制。

在冬季，土壤或水體的溫度為12℃～22℃，要高于自然環(huán)境下的溫度，熱泵循環(huán)后可以提升蒸發(fā)溫度，地源熱泵機(jī)組能效比也會(huì)同步提高；而在夏季，土壤或水體溫度為18～℃32℃，要低于自然環(huán)境下的溫度，系統(tǒng)發(fā)生冷凝作用溫度會(huì)降低，冷卻效果要優(yōu)于傳統(tǒng)的風(fēng)冷式，機(jī)組效率也可以保證，可以降低供熱制冷費(fèi)用約為30%～40%，1kW電能可以創(chuàng)造超過4kW熱量或5kW冷量。

地源熱泵充分利用了地?zé)崮?，因此不?huì)使用過多的電量或燃?xì)?，地源熱泵可以提供的溫度不?huì)隨季節(jié)發(fā)生太大的變化，制熱系數(shù)可以保持在3.5～4.4，與空氣源熱泵相比可以高出近三分之一，而運(yùn)行成本僅為普通空調(diào)的一半。地源熱泵由于屬于可再生能源，因此實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

6 結(jié)束語

在地源熱泵系統(tǒng)工程施工中，為了保證施工效果，需要強(qiáng)化施工管理，借助有效的管理僅可以保證施工質(zhì)量與進(jìn)度，還可以提升施工的經(jīng)濟(jì)效益。為此，施工管理人員要注重提升施工管理能力，結(jié)合地源熱泵系統(tǒng)工程的特點(diǎn)，采取有效的措施，發(fā)揮工程管理的作用，以保證施工管理的效果。

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