地源熱泵空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)比較及施工工藝

楊軍彰

寶雞市第二建筑工程有限責(zé)任公司

1 地源熱泵空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)

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(dá)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(yùn)行費(fèi)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(yùn)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(chǎng)、渣場(chǎng)占據(jù)的建筑空間，經(jīng)濟(jì)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(guò)程中，無(wú)需使用鍋爐，沒(méi)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(hù)，又與《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》相符。

1.4 運(yùn)行費(fèi)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(diǎn)，使得其運(yùn)行費(fèi)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(fèi)用和折舊費(fèi)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(jìn)行定位→開(kāi)挖泥漿池→鉆機(jī)到位→鉆進(jìn)成孔→核實(shí)孔深孔徑→準(zhǔn)備管材、耗材→首次打壓試驗(yàn)→下管子→二次打壓試驗(yàn)→封堵管口保護(hù)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(duì)換熱孔的位置實(shí)施放線定位,對(duì)每一個(gè)孔位選擇木樁加以標(biāo)識(shí)，開(kāi)鉆之前核實(shí)定位產(chǎn)生的偏差，如果偏差比較大應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再次定位。

2）開(kāi)挖泥漿池。根據(jù)一個(gè)泥漿池能夠滿足周圍鉆機(jī)使用的基本要求組織開(kāi)挖泥漿坑。選擇人工開(kāi)挖的方式，長(zhǎng)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(chǎng)進(jìn)行調(diào)制泥漿。因?yàn)楸竟こ誊噹?kù)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(duì)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(jī)定位施工。該工程選擇潛孔錘鉆機(jī)和普通鉆機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行施工，潛孔錘鉆機(jī)的施工效率比較高，平均每天成一個(gè)孔，而普通鉆機(jī)成一個(gè)孔大概需要一周的時(shí)間。施工鉆機(jī)按照就近鉆機(jī)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(jìn)行分片布置。

4）鉆孔作業(yè)。鉆孔設(shè)備到位之后，對(duì)鉆孔的位置、鉆機(jī)的垂直度、鉆頭的直徑大小進(jìn)行一一核實(shí)，鉆機(jī)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(guò)程出現(xiàn)塌陷，需要使用護(hù)壁套管，套管的深度大概為60 m。

5）下管的準(zhǔn)備工作。對(duì)于雙U型管的接頭應(yīng)當(dāng)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(lái)水對(duì)管道實(shí)施沖洗，將管卡安裝好，按照大約3 m設(shè)置一個(gè)管卡進(jìn)行控制，以盡量減少交叉?zhèn)鳠?，從而影響到換熱的效果。再實(shí)施試壓，該工程的試壓為1.5 MPa，帶壓觀測(cè)時(shí)間大于15 min，沒(méi)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(cè)下管當(dāng)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(dāng)將四根管同時(shí)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(jìn)行密封，地上的管段利用蛇皮袋進(jìn)行纏繞保護(hù)。而后進(jìn)行回填作業(yè)，該工程的填充材料選用砂、石屑以及鉆孔過(guò)程產(chǎn)生的巖石粉，高于地下水位的回填作業(yè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)添加少量水泥以及膨潤(rùn)土，以實(shí)現(xiàn)密封的效果。填料作業(yè)的時(shí)候填料應(yīng)當(dāng)從四周緩緩填入,并且間斷地向孔內(nèi)進(jìn)行注水，保證成孔內(nèi)的級(jí)配砂石盡量密實(shí)。

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

8）壓力試驗(yàn)以及沖洗作業(yè)。管道聯(lián)接好之后，實(shí)施壓力試驗(yàn),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(jìn)行回填作業(yè)，分層壓實(shí)，并且PE管0.5 m之內(nèi)不能出現(xiàn)石塊、雜草等。

3 結(jié)語(yǔ)

地源熱泵系統(tǒng)采用的施工技術(shù)工藝應(yīng)當(dāng)按照各個(gè)地方地質(zhì)條件的差異進(jìn)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(xiàng)環(huán)保、節(jié)能高效全新技術(shù)，其普及推廣應(yīng)用的價(jià)值非常高。

[1]涂鋒華,趙軍,朱強(qiáng),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(guó)過(guò)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(bào),2009,6.