淺析地源熱泵中央空調

裴秀娜

（大連奧德空調集團有限公司）

淺析地源熱泵中央空調

裴秀娜

（大連奧德空調集團有限公司）

地源熱泵中央空調的廣泛應用，對于建筑的節能減排有著重要的意義，對于我們生產生活有著積極健康的影響，順應了時代可持續發展的思想，本文淺析了地源熱泵中央空調的含義、地源孔施工要點等內容。

地源熱泵中央空調 施工 要點

1.基本原理及關鍵技術

熱泵定義：通過消耗少量高品位的能量，將土壤里、江、河、湖泊水、工業廢水中或空氣中大量不可直接利用的低品位熱能變成可直接利用的高品位熱能的裝置叫做熱泵。

1.1項目的技術經濟特性

①高效節能：冬季，供熱系數高達4.3，正常為輸入1KW的電能，可產生4KW左右的熱能；夏季，輸入1KW的電能，可得到4KW(4倍)以上的冷量。能源利用效率為電采暖的3-4倍。

②綠色環保：該機組在供熱時，省去了鍋爐房系統，沒有燃燒過程，不排放任何廢物，無需設煙囪。制冷時省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌污染，使環境更加潔凈優美，是真正的綠色環保產品。

③節省費用：該機組運行費用低。冬季供熱，其地下水和電相當于供熱鍋爐燃用的煤、油或氣，而從廢水中提取的熱量占總熱量的70-75%。機組在制熱過程中，有70-75%的“燃料”是不用花錢的。所以，其運行費用僅為燃煤供熱鍋爐的3/4，燃油鍋爐的3/10， 電熱鍋爐1/4。每平方米建筑面積供暖運行費用只有14～16元/一個采暖期。而目前的鍋爐供熱收費標準為22-25元/平方米， 1 萬平方米建筑物一個采暖期可節省采暖費8-10萬元，可節省燃料煤 350 噸，減少煙塵排放量385萬立方米。

④操作簡便：該機組運行維護十分簡便。全部為自動化控制，每班只需1個人，操作人員僅為鍋爐的1/4。

⑤維修量小：燃煤鍋爐每年換爐排、修爐拱等費用，年平均需投資1元/平方米，以10萬平方米供暖面積計算，使用該機組每年可節省維修費用約10萬元。

⑥初投資省：用該機代替鍋爐供暖的一次性投資為每平方米采暖面積 60-80元/平方米，低于或等同于城市集中供熱入網費。用該機組代替傳統的中央系統，其總投資可節省30～40%。

⑦節約水源：以地下水為源體，吸收或向其釋放熱量，從而達到制冷或供熱的作用，既不消耗水資源，也不會對其造成污染。

⑧節省土地：該機組占地面積小，機房不需要單獨考慮建設位置，可與變電所合建（設于變電所下面），作成半地上、半地下式，層高3.3米即可，省去了鍋爐房及與之配套的煤場的渣場， 節約了土地資源。該機組占地面積僅為鍋爐用房的1/10-1/15。以一個 10萬平方米的小區為例，該機組機房面積僅為 150 平方米就足夠用，而建鍋爐房則需占地至少1500平方米。凡 3.5 萬平方米以上規模的小區，即能省出一棟樓的位置，可建2000-5000平方米的住宅。 其剩余價值足夠支付安裝該機組的費用。

⑨用途廣泛：該機組一機多用。利用一套設備可以在冬季供熱，夏季供冷，同時供應熱水，可廣泛應用于城市區域供熱；建筑物（賓館、商場、學校、辦公樓、酒店、大型公共設施、別墅及高級住宅小區）中央空調（風機盤管、全空氣系統均可）；游泳池水加熱；水產養殖及工廠種植（養殖水加熱、室溫、地溫保持均可）。

2.地源熱泵室外地埋管系統安裝要點

2.1地源熱泵室外地埋管一般選用垂直埋管方式，也叫直埋式。直埋式地源熱泵施工時所需場地小，節省建筑空間，是一種經濟、對環境無害的綠色能源利用方式。它運行時無噪聲，可靠、持久，供熱：制冷效果好，舒適感好，是一種值得推廣的能源利用新技術。安裝過程如下∶

直埋式地源熱泵需要用鉆機進行施工，要求鉆機的鉆進深度達到150～200m，本工程設計孔的有效深度為105m。鉆頭的直徑110mm，由于鉆孔深度較淺，一般采用常規的正循環鉆進方法。

鉆孔施工完成后孔壁必須保持完整，如果施工區地層土質比較好，可以采用裸孔鉆進；如果是砂層，孔壁容易坍塌，則必須下套管。裸孔鉆進時，要求泥漿的密度在1.25g/cm3左右，以保證形成比較穩定的孔壁并逐漸降低泥漿濃度。成孔時，要求最后上返泥漿的密度1.08g/cm3左右，且泥漿中基本不含砂粒。

2.2 U型管的制備。按照事先設計好的接管方式，把PVC型管制備好，要求盡可能讓U型彎接頭的熔接作業在室內進行，以保證接頭熔接的可靠性。在場地內展開U型管，以使其最好地下入孔內。注入防凍液。防凍液可以增加U型管的整體重力，使下管更加容易，并作為傳熱介質。確保防凍液無泄漏后，在PVC管的U型接頭處捆綁配重。配重一般選用a8一15mm的鋼筋，長度為215m左右，根據下入PV管的根數決定配筋的數量，一般下入3根PVC管配1根筋，下入5根PVC管配2根筋。

2.3下U型管前，必須進行打壓實驗，實驗合格后，方可進行下管。U型管的下放是工程的關鍵，因為下入U型管的深度決定著采取熱量的多少，所以必須保證下入U型管的深度。下U型管的方法十分簡單，一般采用鉆機下管器下管。在施工過程中，由于孔內情況復雜，下入U型管時可能會遇到很大的阻力（主要來自孔壁對U型管的摩擦阻力），所以下管時，必須帶壓下管。U型管下到規定深度后，觀察壓力表的壓力，壓力沒有變化時，可以進行下一步回填施工。下管過程中每5m設一個固定卡。

2.4注漿是為了填充U型管與鉆孔孔壁間的間隙，使其具有更好的傳熱性能。填充材料的選擇決定了傳熱率的大小，最好是把鉆孔所取的巖土體進行回填。具體施工工藝是，第二個鉆孔的泥漿流經第一個鉆孔后，再到泥漿坑中，由于沙子的比重大于泥漿，當帶有沙子的泥漿流經第一個孔時，沙子沉落孔內，泥漿流到泥漿坑中。利用這種方式使第二個孔的砂石可以注滿第一個孔內80%以上的深度，剩余20%深度用2mm的石霄注滿。離要求標高負1米時，用混凝土封井。

3、結語

地源熱泵中央空調的出現以及廣泛應用，對于我們生活的環境以及生活都有著深遠的意義，有著高效、節能、應用范圍廣、一機多用、自動化程度高、沒有任何污染、運行穩定可靠、維護方便、使用壽命長等等優點。因此，我們要重視地源熱泵中央空調的調試工作，要嚴格按照規范進行施工工作，提高施工人員的技術水平，提高施工環節的質量保證，提高工作人員的工作責任心，安裝調試工作是一項復雜的工作，只有細心的施工，才能保證調試安裝工作的順利進行，才能保證建筑的整體質量，最后確保人們生活的舒適性和滿意度。

G322

B

1007-6344（2015）03-0285-01