地源熱泵應(yīng)用中的常見問題分析

1、<p>　　地源熱泵應(yīng)用中的常見問題分析</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗日益嚴(yán)重，寶貴的不可再生能源越來越少，為了緩解這一現(xiàn)狀，于是人們開始了對可再生能源的應(yīng)用研究。我們所說的可再生能源主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)岬?，采用高新技術(shù)手段，對這些能源加以利用，有效緩解日益緊張的能源危機(jī)，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用就是對地?zé)崮茉从行Ю玫男录夹g(shù)成果，不過在實際應(yīng)用中，因受

2、到技術(shù)或非技術(shù)因素的影響，地源熱泵技術(shù)的推廣受到一些限制，影響了它的發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地源熱泵；工作原理；節(jié)能；發(fā)展 </p><p>　　中圖分類號：TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗的增長速度越來越快，由于人們對能源消耗的問題重視度不夠，能源浪費現(xiàn)象非常嚴(yán)重。直到能源緊張問題影響到了經(jīng)

3、濟(jì)的發(fā)展，人們才逐步提高了對節(jié)能降耗的重視。地源熱泵技術(shù)作為一種新的地能利用技術(shù)，有效的實現(xiàn)了冬季采暖、夏季降溫的良好效果，并且地能貯藏豐富，使用中不會對周圍環(huán)境造成污染，今后必將會獲得長運的發(fā)展。 </p><p>　　一、地源熱泵的技術(shù)特點 </p><p>　　地源熱泵分為地下水源熱泵、地表水源熱泵和地埋管地源熱泵。地埋管地源熱泵系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的防凍液

4、）在封閉的地下埋管中流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地間的傳熱。 </p><p>　　1、節(jié)能：地源熱泵制冷時比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)運行效率要提高30％-50％；供暖時要比熱力管網(wǎng)集中供熱或燃油燃?xì)夤嵯到y(tǒng)降低20％～60％。 </p><p>　　2、減排：以清潔能源代替燃煤供暖，系統(tǒng)無燃燒設(shè)備不產(chǎn)生CO，CO2等溫室氣體。房間內(nèi)采用水作為循環(huán)介質(zhì)，沒有氟利昂的泄漏。 </p><p

5、>　　3、環(huán)保：沒有燃燒過程，不存在污染物排放問題，屬綠色環(huán)保技術(shù)。 </p><p>　　4、長效：冬季取出的熱量可在夏天得到補(bǔ)償，全年循環(huán)利用，有可再生性；沒有環(huán)境污染隱患并避免了對資源造成破壞，有可持續(xù)性。 </p><p>　　地源熱泵也有一些不足之處表現(xiàn)在：初投資偏高；其次，對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及氣候條件依賴性強(qiáng)等。 </p><p>　　二、地源熱泵系

6、統(tǒng)的組成 </p><p>　　地源熱泵主要由四個部件組成：即壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹器和調(diào)節(jié)閥，其中壓縮機(jī)是地源熱泵的最主要部件，是熱傳導(dǎo)的動力源；冷凝器和膨脹器是地源熱泵吸熱和放熱的部件；調(diào)節(jié)閥是地源熱泵的控制部件。地源熱泵系統(tǒng)可分為兩部分：地下部分和地上部分。 </p><p>　　1、地下系統(tǒng)的設(shè)計地下系統(tǒng)是地源熱泵工作性能的關(guān)鍵，它直接制約著地源熱泵系統(tǒng)供熱／制冷效率的高低。 <

7、;/p><p>　　2、地上系統(tǒng)的設(shè)計 </p><p>　　地上系統(tǒng)主要包括地源熱泵機(jī)房和空調(diào)末端系統(tǒng)。由于地源熱泵設(shè)備體積要小于傳統(tǒng)制冷機(jī)組，它同時實現(xiàn)采暖功能，因此無需設(shè)置供暖設(shè)備，大大節(jié)省了制冷機(jī)房的占地面積和空間。空調(diào)末端系統(tǒng)的設(shè)計與普通中央空調(diào)末端系統(tǒng)沒有太大區(qū)別，但是需要設(shè)計人員注意的是，地源熱泵系統(tǒng)夏季、冬季的進(jìn)出水溫度與傳統(tǒng)的中央空調(diào)主機(jī)的進(jìn)出水溫度有較大差異。如與正常進(jìn)出水

8、溫度有偏差時，需向設(shè)備廠家進(jìn)行冷熱量的核算與修正，這將對整個系統(tǒng)有很大的影響。 </p><p>　　三、地源熱泵系統(tǒng)在應(yīng)用中重點環(huán)節(jié)控制 </p><p><b>　　1、鉆孔施工 </b></p><p>　?。?）鉆孔前應(yīng)勘測現(xiàn)場，做好和其他專業(yè)（如土建、給排水、消防、電纜等）的交叉與銜接。根據(jù)施工鉆孔平面圖的孔數(shù)、行距和面積，進(jìn)一步核實

9、現(xiàn)場的施工面積以滿足打孔要求； </p><p>　?。?）核實無誤后，按施工平面圖檢查定位放線，排水、泥漿倒運工序，合理安排土方、泥漿池、安全通道及堆土場的位置，保持通道暢通無阻； </p><p>　?。?）鉆孔就位，要保證鉆機(jī)鉆桿垂直度，防止垂直偏差將已埋管道損壞。鉆井機(jī)械定位保證水平度偏差≤1％；保證垂直偏差≤0.5％； </p><p>　　（4）在鉆孔的

10、兩孔之間挖l400mm×700mm×500mm泥漿池，位置在地埋管挖溝方向兩孔之間，用作鉆井機(jī)在施工中水循環(huán)載體，不至于流到其他地方，保證施工現(xiàn)場的整潔； </p><p>　?。?）根據(jù)在其他工程的施工經(jīng)驗，可采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井； </p><p>　?。?）鉆孔過程中安排質(zhì)量檢查員隨時檢查鉆孔的位置，確保鉆孔位置的正確性，并做好檢查記錄工作，如發(fā)現(xiàn)偏差超過標(biāo)準(zhǔn)要求，

11、應(yīng)及時糾正重新進(jìn)行定位； </p><p>　　（7）鉆孔完成后，檢查鉆孔深度和鉆孔的質(zhì)量并做好隱蔽工程記錄報建設(shè)單位（監(jiān)理）驗收； </p><p>　?。?）鉆孔過程中產(chǎn)生的土方和土方開挖的土壤應(yīng)集中堆放，并用彩條布覆蓋； </p><p>　　（9）在鉆孔過程中為避免鉆孔塌方，在鉆孔過程中灌入泥漿對鉆孔的井壁進(jìn)行泥漿凝固護(hù)壁，防止塌孔。 </p>

12、<p>　　2、現(xiàn)場預(yù)組裝施工 </p><p>　　（1）地埋U型管宜在現(xiàn)場預(yù)組裝，管材預(yù)組裝前應(yīng)水平堆放在平整的地面上，不應(yīng)局部受壓使管材變形，堆放高度不宜超過2m；管件貯存應(yīng)成箱存放在貨架上或碼堆在平整平面上，地面上碼堆高度不宜超過2m。HDPE管運至工地采用彩條布覆蓋，嚴(yán)禁長時間太陽下暴曬； </p><p>　?。?）HDPE管連接時應(yīng)注意熱熔管頭清潔，管材切割時當(dāng)管

13、徑≤de50時，采用旋轉(zhuǎn)切刀；當(dāng)管徑>de50時，采用手工木工鋸； </p><p>　?。?）HDPE管在地面連接完成，試壓、合格后方可埋管；井回填后再次試壓、合格后方可連接水平干管；水平總管連接完試壓、合格后方可回填土?？偣苓B接完后進(jìn)行系統(tǒng)試壓； </p><p>　?。?）HDPE管道的連接可采用熱熔連接r熱熔承插連接、熱熔對焊連接），與金屬管道連接應(yīng)采用法蘭連接； </

14、p><p>　?。?）熱熔對接：管材外徑Φ≥63mm的HDPE管均可采用熱熔對接方式連接，該方法經(jīng)濟(jì)可靠，其接頭在承拉和承壓時都比管材本身具有更高強(qiáng)度。熱熔連接溫度：200-210℃。使用該方法時，設(shè)備僅需熱熔對接機(jī)，步驟如下：①把待連接管材置于焊機(jī)夾具上并夾緊；②清潔管材連接端并銑削連接面；③校直兩對接件，使其端面錯位量不大于管道壁厚的10％；④放入加熱板加熱；⑤加熱完畢，取出加熱板；⑥迅速接合兩加熱面，升壓至熔接

15、壓力并保壓冷卻。 </p><p>　?。?）HDPE管連接的注意事項： </p><p>　　①管道連接前應(yīng)對管材、管件及附屬設(shè)備、閥門、儀表按設(shè)計要求進(jìn)行核對，并在施工現(xiàn)場進(jìn)行外觀檢查，符合要求方準(zhǔn)使用。連接時應(yīng)使用同一生產(chǎn)廠家的管材和管件，如確需將不同廠家（品牌）的管材、管件連接則應(yīng)經(jīng)試驗證明其可靠后方準(zhǔn)使用。每次連接完成后，應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗，不符合要求的必須返工； </p&

16、gt;<p>　?、谑┕と藛T應(yīng)進(jìn)行上崗培訓(xùn)； </p><p>　?、勖看问┕ず?，管口應(yīng)臨時封堵； </p><p>　　④當(dāng)室外溫度<0℃時，塑料地埋管物理力學(xué)性能將有所降低，容易造成地埋管的損害，故當(dāng)室外環(huán)境溫度<0℃時，盡量避免地埋管熱換器的施工，若趕工期，施工時應(yīng)采用保護(hù)措施或調(diào)整施工工藝參數(shù)。 </p><p><b>

17、　　3、下管施工 </b></p><p>　　鉆孔完成后應(yīng)立即下管，下管前應(yīng)對U型管進(jìn)行試壓、沖洗。停留時間越長，孔內(nèi)的積壓現(xiàn)象越嚴(yán)重，管子也就越難放。 </p><p>　　采用預(yù)制導(dǎo)頭下井施工法。預(yù)制導(dǎo)頭直徑略小于鉆孔直徑，大于4根HDPE循環(huán)管所占位置的直徑（預(yù)制導(dǎo)頭制作后應(yīng)進(jìn)行試壓試驗）。依靠導(dǎo)頭的重量和HDPE管內(nèi)水的重量下井，這樣既保證下管的速度又可保證HDPE管

18、能有效地到達(dá)地源井底，同時，還能保護(hù)HDPE管材在下井過程中免受井壁尖石的刮傷、損壞。一般采用人工下管，下管時必須多人合作，提起管子時不得在地上拖拉，不應(yīng)形成不自然的彎曲，更不允許產(chǎn)生角度。 </p><p>　　為避免熱橋損失，U型管管間距應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求，下管時盡量保持同心度并且管與管不要接觸太緊，施工時每隔2～4m設(shè)置固定支卡將U型管分開，以確保垂直地源換熱管的相對位置不變，垂直換熱管不會貼在一起。HDPE

19、管下井完成后，須將U型管兩個端口密封。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p><p>　　綜上所述，地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)在中央空調(diào)工程中顯示出其自身的優(yōu)勢與特點，同時也被國家大力提倡使用。在某些城市，政府提出了大量的鼓勵政策，如為采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑工程項目提供政府性補(bǔ)貼等。由此不難看出，地源熱泵工程將在中央空調(diào)工程中占有越來越大的市場份額，將會是中

20、央空調(diào)工程的一個大的發(fā)展趨勢。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]馬宏權(quán)，龍惟定，朱東凌.地源熱泵的應(yīng)用進(jìn)展[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2008（06）. </p><p>　　[2]劉學(xué)來，李永安，張耀鵬.地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工中應(yīng)注意的問題[J].建筑技術(shù)，2010（11）. </p&