地源熱泵空調的節能優勢比較及施工工藝

楊軍彰

寶雞市第二建筑工程有限責任公司

1 地源熱泵空調的節能優勢

1.1 高效、節能

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

1.2 減少了占用的建筑空間、有利于運行管理

地源熱泵不需要設置冷卻塔以及其余的室外設施，節省了冷卻塔、鍋爐房及其配套的煤場、渣場占據的建筑空間，經濟效益比較明顯，并且使環境與外部形象得到改善。

1.3 環保

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

1.4 運行費用大大降低

地源熱泵空調系統具有高效節能的優點，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空調相比也是大大減少。

2 地源熱泵空調的施工工藝技術

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。

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生的偏差，如果偏差比較大應當進行再次定位。

2）開挖泥漿池。根據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，在現場進行調制泥漿。因為本工程車庫使用的基礎墊層為三七灰土地基 （三灰七土），為了預防泥漿池出現滲水，使得灰土地基受到破壞，對承載力構成影響，所以在泥漿池之內設置一層彩條布以及兩層塑料薄膜,以防泥漿出現滲漏。施工結束之后，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生干擾，避免設備出現移位，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。鉆孔設備到位之后，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。該工程由于地質條件比較復雜，為了防止鉆孔過程出現塌陷，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型管的接頭應當采取電熔連接的方式，在工廠聯接好。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設置一個管卡進行控制，以盡量減少交叉傳熱，從而影響到換熱的效果。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，沒有出現滲漏，壓力下降小于3%才算合格。試壓結束，不用拆除壓力表，待壓力下降為0.6 MPa，等待下管施工作業。

6）下管填料作業。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劃傷損壞現象，注意壓力表，壓力下降小于0.02 MPa為合格。應當將四根管同時下入，并保證和地面垂直的地面管段應大于等于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，該工程的填充材料選用砂、石屑以及鉆孔過程產生的巖石粉，高于地下水位的回填作業過程中應當添加少量水泥以及膨潤土，以實現密封的效果。填料作業的時候填料應當從四周緩緩填入,并且間斷地向孔內進行注水，保證成孔內的級配砂石盡量密實。

7）九通和地埋立管進行熔接.。九通聯接之前首先鋪設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整，九通和地埋立管選擇電熔進行聯接，接口應當順直，以防使套筒內部熔接不均衡。

8）壓力試驗以及沖洗作業。管道聯接好之后，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，分層壓實，并且PE管0.5 m之內不能出現石塊、雜草等。

3 結語

地源熱泵系統采用的施工技術工藝應當按照各個地方地質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。然而該系統是一項環保、節能高效全新技術，其普及推廣應用的價值非常高。

[1]涂鋒華,趙軍,朱強,等.地源熱泵的工程應用與環保節能特性分析[J].節能與環保,2001（03）.

[2]何雪冰,劉憲英.中國過渡區域居住建筑的制冷采暖現狀及其發展前景[J].西安建筑科技大學學報,2009,6.