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在能源和环境问题日益突出的今天,以节能和环保为主要特征的地源热泵系统越来越受到人们的关注,应用也日益广泛,其在空调行业具有良好的发展势头。但是作为一个新兴的行业,地源热泵技术还不够成熟,在实际的设计和施工中仍然存在一系列的问题。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源。既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵系统是由末端(室内空气处理末端等)系统、热泵机组和浅层采集系统(如地埋管换热器系统)三部分组成,与常规供冷取暖方式相比,地源热泵具有很多优点。
地埋管工程是地源热泵系统最关键的组成部分,其投资占到地源热泵初始投资的60%左右,其施工质量直接影响到地源热泵的运行效果。笔者在多年施工经验的基础上,对地埋管工程的施工关键技术进行了归纳总结,对施工机具、施工工艺流程、施工方法和施工中应注意的问题等内容进行了论述。在钻孔、试压、下管、回填、水平连接等施工流程中,按设计要求保证成孔质量是提高系统可靠性的关键。
本文的研究重点是气动潜孔锤钻进工艺在地源热泵的地埋管工程施工中的应用。文中结合国家节能示范项目“广州军区中南花园饭店地源空调项目”,对气动潜孔锤的施工机具选择、施工工艺参数制定、不同地层施工方案、除尘、防斜、岩屑处理等方面进行了综合研究。并用部分研究成果指导项目施工,效果良好,经济效果显著。
本文还从经济学角度对地源热泵、地埋管施工工程、气动潜孔锤工艺进行了分析。研究结果表明,虽然地源热泵的初始投资比较高,但是由于其年运行成本比较低、使用寿命很长,只需要5年左右其累计支出就比其他传统供冷、取暖系统要低,如果长时间运行,其经济和环保优势将更加明显。因此,应加以大力推广。就地埋管项目开展的工程经济学研究表明,地埋管施工企业一年的工作量只要达到15728米,即可达到盈亏平衡。如果每年工作10个月,年税后利润可以达到53万元,经济效益非常好。使用气动潜孔锤的经济效益也很显著,它比常规回转钻进的钻速高一倍,年税后利润多35.8万。
论文最后从潜孔锤钻进工艺在地源热泵工程中应用的优越性和经济学分析两个方面,对全文进行了总结,并就地源热泵的钻进施工提出了进一步优化的建议。本文的结论与建议对于本公司和其它企业今后承担类似工程项目具有指导意义和很好的参考价值。