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地源熱泵原理

地源熱泵可以做到集采暖、空調(diào)制冷和生活熱水于一身，一套地源熱泵可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)，從而也增加的經(jīng)濟性。下面，我們將從夏季、過渡季節(jié)、冬季三方面，來全面分析地源熱泵工作原理。

地源熱泵夏季提供空調(diào)制冷、生活熱水

夏季：地源熱泵空調(diào)機組圖是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強度塑料管( PE 管)組成的封閉環(huán)路中循環(huán)流動，從而實現(xiàn)與大地土壤進行冷熱交換的目的，實現(xiàn)室內(nèi)風(fēng)機盤管制冷，同時機組產(chǎn)生的廢熱一方面用來免費制取生活熱水，另一方面將熱量轉(zhuǎn)移到地下，對房間進行降溫，同時儲存熱量，以備冬用。

地源熱泵過渡季節(jié)提供生活熱水

過渡季節(jié)：地源熱泵機組運行時，冬季通過土壤換熱器，從地下垂直埋管環(huán)路中吸收低品位熱能，再借助壓縮機系統(tǒng)將低品位的能量提升為高品位的能量，產(chǎn)生45-50℃ 持續(xù)不斷的生活熱水。

地源熱泵冬季提供地板采暖、生活熱水

冬季：地埋熱泵系統(tǒng)通過埋在地下的封閉管道，將土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到房間，并以較高的溫度通過室內(nèi)采暖空調(diào)末端釋放到室內(nèi)，可以利用地暖、風(fēng)機盤管等設(shè)施用于采暖，并且可以提供生活熱水；同時儲存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一個很好的免費能量存貯源泉，這樣就實現(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換。

地源熱泵施工步驟

1、鉆孔

1）施工前應(yīng)了解埋管場地內(nèi)已有的地下管線、地下構(gòu)筑物的功能及其準(zhǔn)確位置，每個豎孔開鉆前都應(yīng)人工開挖探坑，探坑直徑不小于300mm，深度不小于1.2m；

2）鉆孔時保證鉆桿的垂直以確保每個豎孔平行，防止竄孔；

3）本工程地處大興，砂層較多，為防止豎孔塌陷和滲水，鉆孔進行中適時向鉆孔內(nèi)注入黏土，以提高成孔質(zhì)量和縮短成孔時間。

2、豎直下管

1）下管前必須對所有管材進行試壓，不小于0.6MPa，穩(wěn)壓15分鐘，壓力不降，不滲不漏，認(rèn)為合格；

2）下管后回填前應(yīng)及時對PE管試壓，合格后方可進行下一個孔的開鉆；

3）為防止孔內(nèi)泥沙沉積，減少孔的有效深度，鉆孔完畢后，應(yīng)及時下管，并采取防止PE管上浮的固定措施；

4）試壓合格后，及時密封U形管的四個開口端部，U形管以每組對分別綁好，方便以后管道聯(lián)接。

3、水平鋪管、管道聯(lián)接

1）水平地埋管可不設(shè)坡度，zui上層埋管頂部應(yīng)在凍土層以下0.4m，且距地面不小于0.8m，供回水環(huán)路集管的間距不小于0.6m；

2）管道聯(lián)接目前常采用設(shè)備進行電熔焊接和熱熔焊接。電熔焊接有儀器控制時間，焊接工藝好，但電熔焊接件價格較高；熱熔焊接時尤為注意，掌握好時間，避免焊接后縮孔，甚至堵塞管道。

4、回填

1）豎孔灌漿材料宜采用膨潤土和細紗的混合漿或材料，也可用鉆孔過程中產(chǎn)生的泥漿沉淀物，確保鉆孔灌漿密實，無空腔。否則會降低傳熱效果，影響工程質(zhì)量；

2）水平聯(lián)接管回填土應(yīng)細小、松散、均勻且不含石塊及土塊，回填壓實過程應(yīng)均勻，且不得使管道架空；

3）外線管道與機房設(shè)備的連接，外線管道進入機房時應(yīng)設(shè)穿墻套管且套管伸出外墻壁不小于50mm，套管與外墻、套管與外線管道間均應(yīng)做好防水，然后進行外線回填。

5、機房與末端

1）機房設(shè)在地下室，不占用有效空間；熱泵機組采用永源熱泵公司專門針對地埋管系統(tǒng)設(shè)計的地源熱泵機組，機組整體緊湊，機房面積小，整個機房面積不到5㎡；

2）末端采用風(fēng)機盤管送風(fēng)，局部功能房間采用散熱器；

3）施工注意事項：別墅項目施工面對的多是業(yè)主個人，隨著裝修的進行，業(yè)主難免會有新的想法，所以末端施工中不能只憑圖紙單干，要配合裝修，并做到及時與業(yè)主溝通。

人工回灌及其目的
所謂地下水人工補給（即回灌），就是將被水源熱泵機組交換熱量后排出的水再注入地下含水層中去。這樣做可以補充地下水源，調(diào)節(jié)水位，維持儲量平衡；可以回灌儲能，提供冷熱源，如冬灌夏用，夏灌冬用；可以保持含水層水頭壓力，防止地面沉降。所以，為保護地下水資源，確保水源熱泵系統(tǒng)長期可靠地運行，水源熱泵系統(tǒng)工程中一般應(yīng)采取回灌措施。
回灌水的水質(zhì)
目前，尚無回灌水水質(zhì)的國家標(biāo)準(zhǔn)，各地區(qū)和各部門制定的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。應(yīng)注意的原則是：回灌水質(zhì)要好于或等于原地下水水質(zhì)，回灌后不會引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染。實際上，水源水經(jīng)過熱泵機組后，只是交換了熱量，水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化，回灌不會引起地下水污染。 
回灌類型
根據(jù)工程場地的實際情況，可采用地面滲入補給，誘導(dǎo)補給和注入補給。 注入式回灌一般利用管井進行，常采用無壓（自流）、負(fù)壓（真空）和加壓（正壓）回灌等方法。無壓自流回灌適于含水層滲透性好，井中有回灌水位和靜止水位差。真空負(fù)壓回灌適于地下水位埋藏深（靜水位埋深在10米以下），含水層滲透性好。加壓回灌適用于地下水位高，透水性差的地層。對于抽灌兩用井，為防止井間互相干擾，應(yīng)控制合理井距。
回灌量
回灌量大小與水文地質(zhì)條件、成井工藝、回灌方法等因素有關(guān)，其中水文地質(zhì)條件是影響回灌量的主要因素。一般說，出水量大的井回灌量也大。在基巖裂隙含水層和巖溶含水層中回灌，在一個回灌年度內(nèi)，回灌水位和單位回灌量變化都不大;在礫卵石含水層中，單位回灌量一般為單位出水量的80%以上。在粗砂含水層中，回灌量是出水量的50-70%。細砂含水層中，單位回灌量是單位出水量的30-50%。采灌比是確定抽灌井?dāng)?shù)的主要依據(jù)。
回?fù)P
為預(yù)防和處理管井堵塞主要采用回?fù)P的方法，所謂回?fù)P即在回灌井中開泵抽排水中堵塞物。每口回灌井回?fù)P次數(shù)和回?fù)P持續(xù)時間主要由含水層顆粒大小和滲透性而定。在巖溶裂隙含水層進行管井回灌，長期不回?fù)P，回灌能力仍能維持；在松散粗大顆粒含水層進行管井回灌，回?fù)P時間約一周1—2次；在中、細顆粒含水層里進行管井回灌，回?fù)P間隔時間應(yīng)進一縮短，每天應(yīng)1—2次。在回灌過程中，掌握適當(dāng)回?fù)P次數(shù)和時間，才能獲得好的回灌效果，如果怕回?fù)P多占時間，少回?fù)P甚至不回?fù)P，結(jié)果管井和含水層受堵，反而得不償失。回?fù)P持續(xù)時間以渾水出完，見到清水為止。對細顆粒含水層來說，回?fù)P尤為重要。實驗證實：在幾次回灌之間進行回?fù)P與連續(xù)回灌不進行回?fù)P相比，前者能恢復(fù)回灌水位，保證回灌井正常工作。