淺析地源熱泵的優缺點以及監理的控製
建設監理
作者:周曉蕾
【摘要】 本文通過介紹江蘇省南京市江心洲生態科技島地源熱泵項目實例,對監理在地源熱泵工程施工過程中如何控製做了論述。
【關鍵詞】 地源熱泵;簡介;原理;優缺點;監理重點
【中圖分類號】 TU712+.2【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1727-5123(2014)01-084-02地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能製冷的高效節能環保型空調係統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能),即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季,把土壤中的熱量“取”出來,提高溫度後供給室內用於采暖;在夏季,把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去,並且常年能保證地下溫度的均衡。由於地源熱泵比較節能,現在我國使用者也越來越多。
1項目簡介
江心洲,中國長江下遊一河島,是南京市西南長江中的衝積沙洲,麵積22平方千米,位於南京城西南長江之中,距市中心6.5公裏,隸屬於南京市建鄴區。本工程設計地埋管位於地下車庫的底板下,整個地下室將地埋管孔井分成八個區域,分別設計對應的窗井分集水器間,每組分集水器連接若幹個由6~10口井組成的同程式水環路,使每個水環路的水量保持相對的平衡,各組分集水器的總管彙至相應地源熱泵主機房內。
2施工原理
由於地下土壤的溫度和季節變化並沒有關係,它能夠保持一年四季始終保持在一定的溫度範圍內,因此地源熱泵便是把管道埋入地下或地下水中,使管道中的水與地下土壤或地下水充分換熱,然後進入熱泵機組中供製冷劑吸收其熱量完成蒸發。因此,地源熱泵能做到進入機組的水冬天時氣溫比室外氣溫高,夏天時氣溫比室外氣溫低。
地源熱泵按照換熱方式不同可分為三類:①地下水係統;②地表水係統;③土壤埋管係統。其中土壤埋盤管係統分為水平埋管和垂直埋管係統,由於水平埋管占地麵積過大,地下水係統存在回灌技術的硬傷,地表水係統受到地理條件限製,因此大多數使用地源熱泵的商業和機構的工程都用的是垂直埋管係統。本工程就是采用的垂直埋管係統。
3地源熱泵使用中的優缺點
3.1地源熱泵使用的優點:①地源熱泵技術屬可再生能源利用技術;②地源熱泵屬經濟有效的節能技術;③地源熱泵環境效益顯著;④地源熱泵一機多用,應用範圍廣;⑤地源熱泵空調係統維護費用低;⑥不用鍋爐或冷卻塔。
3.2地源熱泵使用的缺點:①一次性投資價格高;②地源熱泵中央空調的使用受到場地限製,熱交換是在地下進行的,沒有足夠的場地滿足不了能量交換,淺表地層熱能也是來源於太陽。
3.3如果使用地下水地源熱泵,對地下水和地質有不好的影響,保護不好會汙染地下水,回灌不好會影響地基下沉。
3.4施工工藝有待完善。
3.5維修難度大。
3.6某些地源熱泵係統還會對結構有所影響。
4地源熱泵在施工中的優缺點
4.1地源熱泵施工的優點:施工工藝簡單,就是簡單的鑽孔、地下埋管、水平埋管工作,沒有什麼比較複雜的技術含量。
4.2地源熱泵施工的缺點:①施工機械易損耗,消耗成本較大,施工工期不能確保。在本工程中,施工的機械是經常需要修理的,施工時效率低下而且時常損壞。工人在管道搬運時未能小心輕放,未采用柔韌性能好的皮帶、吊帶或吊繩進行裝卸,直接拋摔和沿地拖曳,導致破損管道嚴重,消耗成本過大。由於江心洲靠近長江邊,地質土壤比較鬆散,一口豎井打完,必須馬上下管灌漿回填避免塌方,地埋管將無法到達設計所設計的深度,影響熱量,需要另外補深度埋管補充熱量。鑽井時角度不夠垂直就有可能將已隱蔽的地埋管鑽壞,基本不能進行修複,隻能報廢此地埋管,重新鑽孔埋設,嚴重影響施工工期。