地源熱泵系統工程管理及其節能研究

顧少華

摘 要：地源熱泵系統具有多方面的優勢，特別是節能效果明顯，由于技術的不斷成熟，被逐步推廣應用到暖通工程中。為了保證地源熱泵系統的運行效果，需要強化施工中的管理力度，針對影響施工效果的重點因素加以控制。另外，還要注重研究地源熱泵系統具有的節能優勢，以發揮地源熱泵系統的作用。

關鍵詞：地源熱泵系統；施工管理；節能研究

1 引言

地熱資源具有綠色、環保、可再生等多種優勢，因此這類能源受到了廣泛的重視。由于技術的不斷成熟，地源熱泵系統已被應用到暖通工程中，并且發揮了很好的效果。而為了保證地源熱泵系統的可靠性，需要強化施工管理，針對影響影響施工效果的相關因素加以控制。另外還要結合地源熱泵系統的特點加強節能研究，以發揮地源熱泵系統的綜合作用。

2 地源熱泵系統工程管理存在的影響因素

在地源熱泵系統工程施工中，需要分析影響施工效果的關鍵因素，明確了制約因素，工程管理可以更有針對性。在工程實踐中，對施工管理效果產生直接的影響的主要因素有：管理制度存在缺陷。針對地源熱泵系統工程施工的特點，需要有配套的管理制度，如果制度不合理，沒有結合地源熱泵系統工程的實際，施工管理效果難以保證；另外管理方式也會產生影響。

3 地源熱泵系統工程管理存在的問題分析

3.1 圖紙審查存在的問題

地源熱泵系統工程施工中，圖紙審查是保證施工管理的關鍵。在實際的施工中，如果施工管理人員缺少足夠的施工經驗，難以發現設計圖紙存在的缺陷，這會導致施工管理發生多方面的問題。在圖紙審查期間，如果施工管理人員沒有實地考察施工區域的具體條件，缺少專業知識，難以看出設計內容與實際存在的偏差，施工難以滿足設計要求。如果圖紙的審查效果難以保證，施工質量與進度會受到影響。

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，會對工程的經濟效益產生不利影響。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生的變化，對于物料的使用缺少合理的規劃，資金的利用效果不好，增加了施工風險，并且會對施工質量產生不利影響 ；②資金缺少動態管理，資金的使用較為隨意，成本控制缺少責任制，易發生超支問題，對施工效益產生不利影響。資金管理是施工管理的重點，體現出管理水平，需要有科學管理的方式，以保證投資效益。

4 地源熱泵系統工程管理的主要措施

4.1 保證設計圖紙的審查效果

為了保證地源熱泵系統工程的施工效果，需要強化施工前的準備工作，而設計圖紙的審查是保證施工管理效果的必要條件，也是保證施工質量的重要基礎。在圖紙審查階段，施工管理人員要結合設計圖紙，結合施工區域的特點，結合地源熱泵工程的特點審查圖紙，審查要重點把握以下內容：一是要全面理解圖紙的設計內容，特別要注重分析圖紙的細節，以保證施工中的相關工藝符合設計要求；二是要給圖紙設計分析施工的可行性，特別是要分析出設計內容與施工現場不符合的內容；三是圖紙審查要實現施工管理人員、施工技術人員、施工操作人員的共同作用，這樣有利于及時發現設計中的缺陷；四是結合設計圖紙分析施工組織方式、初步確定物料供應方式，以保證施工質量與進度不會受到影響。

4.2 強化施工中的技術管理

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，要結合施工區域的土質特點選擇相應的鉆探方法。施工區域的土質如果較好，可以直接鉆孔；如果施工區域多為砂層，孔壁易發生坍塌，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，與供熱的負荷條件下，還要結合地層條件與回填材料的特點。另外鉆孔施工還要防止損壞到地下管線。

5 發揮地源熱泵系統的節能優勢

地源熱泵在節能方面具有優勢，其主要技術原理許多地區的地表下層到達一定深度后，由于土壤與地下水的調節作用，溫度可以持續維持在25℃的范圍內，在這一溫度區間內體感較為舒適。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的熱能與地下的熱能發生交換。

由于地源熱泵充分利用地表下的淺層位置具有地熱資源，借助少量的能源（電能）的介入，可以實現建筑物內的室制冷供熱，具有形成了高效節能又具有綠色環保特點的空調系統。地源熱泵的引入實現了能量的有效轉移，可以從低溫向高溫轉變。對于建筑物的用戶來說，具有了空調、地暖、生活熱水多種功能，用戶獲得了多種便利條件。

地源熱泵對地球淺表層具有的地熱資源得以充分利用，地能可以作為自然冷熱源，發生能量轉換后形成了供暖系統。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，不會受到地域條件、地理條件的限制，因此具有量大面廣的優勢， 地源熱泵可以建筑物提供能源，能源實現了用之不竭。

地源熱泵系統的優勢體現集中了空調、地暖、生活熱水多種功能，因此實現了一機多用。地源熱泵系統的功能可以取代鍋爐與空調的作用；建筑物使用中央空調或地暖具有造價高的弊端，借助地源熱泵系統綜合了多種功能，可以降低購置費用。在原有條件下，地源熱泵系統多種于別墅、賓館等高端場所，在近年來的發展，許多普通建筑也開始應用地源熱泵技術。

建筑物在相同條件下，借助地源熱泵系統有利于降低維護費用。地源熱泵的穩定性好，可靠性有保證，這是由于系統所用的運動部件特別少，并且這些部件或置于地下或在室內，因此不會受到惡劣天氣的作用。依據當前的技術，地下部件可以穩定使用50年，地上部件可以連續使用趨勢30年，所以地源熱泵系統具有真正意義的免維護，降低了維護費用。依據測算，投資可以3年全部收回。并且機組可以穩定使用15年以上；并且機組的設計結構緊湊，不需要占用過大的空間；可以實現無人值守自動控制。

在冬季，土壤或水體的溫度為12℃～22℃，要高于自然環境下的溫度，熱泵循環后可以提升蒸發溫度，地源熱泵機組能效比也會同步提高；而在夏季，土壤或水體溫度為18～℃32℃，要低于自然環境下的溫度，系統發生冷凝作用溫度會降低，冷卻效果要優于傳統的風冷式，機組效率也可以保證，可以降低供熱制冷費用約為30%～40%，1kW電能可以創造超過4kW熱量或5kW冷量。

地源熱泵充分利用了地熱能，因此不會使用過多的電量或燃氣，地源熱泵可以提供的溫度不會隨季節發生太大的變化，制熱系數可以保持在3.5～4.4，與空氣源熱泵相比可以高出近三分之一，而運行成本僅為普通空調的一半。地源熱泵由于屬于可再生能源，因此實現了節能。

6 結束語

在地源熱泵系統工程施工中，為了保證施工效果，需要強化施工管理，借助有效的管理僅可以保證施工質量與進度，還可以提升施工的經濟效益。為此，施工管理人員要注重提升施工管理能力，結合地源熱泵系統工程的特點，采取有效的措施，發揮工程管理的作用，以保證施工管理的效果。

參考文獻：

[1] 殷曉宇.暖通工程施工質量管理與控制研究[J].居舍，2018（15）：124～125+12.

[2] 王麗萍.加強暖通施工管理提高暖通工程質量[J].住宅與房地產，2017（26）：145.

[3] 張興貴.暖通施工質量管理及對策探討研究[J].科技風，2017（7）：120.

[4] 劉凱.淺談地熱施工管理存在的問題及解決辦法[J].建筑安全，2015（5）：98.