地源热泵空调的节能优势比较及施工工艺

杨军彰

宝鸡市第二建筑工程有限责任公司

1 地源热泵空调的节能优势

1.1 高效、节能

地源热泵空调系统的最大有效转换率能够达到4.7,所以与电锅炉加热相比较它可以节约70%左右的电能，与燃料锅炉相比较能够节约50%以上的热量，与一般中央空调相比较其运行费用能够节约一半以上。

1.2 减少了占用的建筑空间、有利于运行管理

地源热泵不需要设置冷却塔以及其余的室外设施，节省了冷却塔、锅炉房及其配套的煤场、渣场占据的建筑空间，经济效益比较明显，并且使环境与外部形象得到改善。

1.3 环保

冬季地源热泵空调系统在供暖的过程中，无需使用锅炉，没有燃烧产物需要排放，能够大幅减少温室气体的排放量，不仅环境得到有效保护，又与《联合国气候变化框架公约》相符。

1.4 运行费用大大降低

地源热泵空调系统具有高效节能的优点，使得其运行费用大大降低。其维修的工作量非常少，使用周期与建筑物相同，维修费用和折旧费用与传统空调相比也是大大减少。

2 地源热泵空调的施工工艺技术

2.1 施工工艺流程

钻孔放线进行定位→开挖泥浆池→钻机到位→钻进成孔→核实孔深孔径→准备管材、耗材→首次打压试验→下管子→二次打压试验→封堵管口保护措施→回填作业。

2.2 换热孔以及垂直埋管的基本施工方法

1）放线定位。按照施工图，对换热孔的位置实施放线定位,对每一个孔位选择木桩加以标识，开钻之前核实定位产生的偏差，如果偏差比较大应当进行再次定位。

2）开挖泥浆池。根据一个泥浆池能够满足周围钻机使用的基本要求组织开挖泥浆坑。选择人工开挖的方式，长度为2 m，宽度为2 m，深度为1.5 m。泥浆池挖好之后，在现场进行调制泥浆。因为本工程车库使用的基础垫层为三七灰土地基 （三灰七土），为了预防泥浆池出现渗水，使得灰土地基受到破坏，对承载力构成影响，所以在泥浆池之内设置一层彩条布以及两层塑料薄膜,以防泥浆出现渗漏。施工结束之后，泥浆池按照地基的承载力要求加以处理。

3）钻机定位施工。该工程选择潜孔锤钻机和普通钻机结合的方式进行施工，潜孔锤钻机的施工效率比较高，平均每天成一个孔，而普通钻机成一个孔大概需要一周的时间。施工钻机按照就近钻机之间互相不产生干扰，避免设备出现移位，考虑到钻孔速度存在的差别,就近使用泥浆池进行分片布置。

4）钻孔作业。钻孔设备到位之后，对钻孔的位置、钻机的垂直度、钻头的直径大小进行一一核实，钻机一定要配置扶正器。该工程由于地质条件比较复杂，为了防止钻孔过程出现塌陷，需要使用护壁套管，套管的深度大概为60 m。

5）下管的准备工作。对于双U型管的接头应当采取电熔连接的方式，在工厂联接好。下管之前先使用自来水对管道实施冲洗，将管卡安装好，按照大约3 m设置一个管卡进行控制，以尽量减少交叉传热，从而影响到换热的效果。再实施试压，该工程的试压为1.5 MPa，带压观测时间大于15 min，没有出现渗漏，压力下降小于3%才算合格。试压结束，不用拆除压力表，待压力下降为0.6 MPa，等待下管施工作业。

6）下管填料作业。双U管带压力为0.6 MPa入钻孔，为了检测下管当中是不是有管壁出现划伤损坏现象，注意压力表，压力下降小于0.02 MPa为合格。应当将四根管同时下入，并保证和地面垂直的地面管段应大于等于1 m。直到打压合格之后，将全部管头进行密封，地上的管段利用蛇皮袋进行缠绕保护。而后进行回填作业，该工程的填充材料选用砂、石屑以及钻孔过程产生的岩石粉，高于地下水位的回填作业过程中应当添加少量水泥以及膨润土，以实现密封的效果。填料作业的时候填料应当从四周缓缓填入,并且间断地向孔内进行注水，保证成孔内的级配砂石尽量密实。

7）九通和地埋立管进行熔接.。九通联接之前首先铺设10 cm厚的细砂，选用石灰粉洒出管道的方向，对管中心的标高进行调整，九通和地埋立管选择电熔进行联接，接口应当顺直，以防使套筒内部熔接不均衡。

8）压力试验以及冲洗作业。管道联接好之后，实施压力试验,压力为0.8 MPa，水压维持30 min以上，压力下降小于3%为合格。打压管道合格之后，选择中砂进行回填作业，分层压实，并且PE管0.5 m之内不能出现石块、杂草等。

3 结语

地源热泵系统采用的施工技术工艺应当按照各个地方地质条件的差异进行选择，特别是地下水非常丰富的地方，施工比较困难。然而该系统是一项环保、节能高效全新技术，其普及推广应用的价值非常高。

[1]涂锋华,赵军,朱强,等.地源热泵的工程应用与环保节能特性分析[J].节能与环保,2001（03）.

[2]何雪冰,刘宪英.中国过渡区域居住建筑的制冷采暖现状及其发展前景[J].西安建筑科技大学学报,2009,6.