暖通工程地源熱泵技術(shù)應用淺述

趙同兵

摘要：近年來我國建筑領(lǐng)域快速發(fā)展，各地區(qū)政府與廣大群眾對建筑工程建設(shè)都持有較高關(guān)注度。在各領(lǐng)域快速發(fā)展中對建筑能耗關(guān)注度較高，其中暖通工程耗能在建筑項目中占據(jù)

較大比重，在暖通工程中全面實踐節(jié)能減排技術(shù)是一項重要目標。我國采暖和空調(diào)的能耗已占建筑總能耗的55%，炎熱夏季節(jié)多數(shù)電網(wǎng)高峰負荷約有1/3用于空調(diào)制冷，使許多地區(qū)用電高度緊張，拉閘限電頻繁。各項新問題產(chǎn)生也對應著新技術(shù)產(chǎn)生，在暖通工程領(lǐng)域中，一項全新的節(jié)能環(huán)保技術(shù)在多項技術(shù)推動中快速發(fā)展。地源熱泵技術(shù)能在滿足建筑日常耗能需求基礎(chǔ)上有效節(jié)約能源，其產(chǎn)生的環(huán)保作用較為突出。我國新建建筑全面執(zhí)行節(jié)能標準，建筑能耗要減少50%。《中華人民共和國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》中“地源熱泵供暖與空調(diào)、地下熱能儲存系統(tǒng)”列入重點發(fā)展項目。

關(guān)鍵詞：暖通工程;地源熱泵技術(shù);應用措施

1 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)造與原理概述

1.1 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)造

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)造能劃分為地下?lián)Q熱系統(tǒng)、熱泵機房設(shè)備及管道系統(tǒng)、冷熱輸送系統(tǒng)等部分。其中地下?lián)Q熱系統(tǒng)運用具有重要作用，首先是在自然冬季通過水以及土壤對熱量有效吸收，其次在夏季向土壤以及水中釋放熱量，其相當于埋設(shè)在地下以及水中的換熱器組織。地下?lián)Q熱系統(tǒng)運行中具備諸多功能，冬季促進熱泵穩(wěn)定循環(huán)，能全面提升土壤環(huán)境以及水的熱量，之后通過泵組供暖空間內(nèi)輸送熱量。夏季運行制冷方式，將密閉空間內(nèi)熱量從土壤以及水中有效排出。系統(tǒng)運行中主要是發(fā)揮冷凝器、壓縮機、循環(huán)系統(tǒng)、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等作用。冷熱輸送功能實踐中，主要是向需要空調(diào)的房間內(nèi)輸送由制冷熱泵設(shè)備制取的冷熱能量，這樣能實現(xiàn)房間內(nèi)部空氣流動合理化發(fā)展。補充更多滿足人體活動的空氣、溫度等，其主要構(gòu)成裝置有載熱載冷管道、風機盤端、風道以及末端裝置等[1]。

1.2地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行原理

目前通過市場中各類制冷熱泵裝置運行原理能對其進行有效分類，主要是劃分為吸收式制冷熱泵設(shè)備、蒸汽壓縮式設(shè)備。其中吸收式制冷熱泵設(shè)備在運行中主要是通過驅(qū)動燃氣發(fā)動機與電動機進行作用，會產(chǎn)生天然氣以及電能耗損。蒸汽壓縮式制冷熱泵裝置運行主要是通過較高質(zhì)量的熱能有效驅(qū)動，會消耗較多天然氣、熱水、油等。當前熱泵裝置以及電動蒸汽壓縮式制冷裝置運行較為常見，其中地下水、地表水、土壤等均是地源介質(zhì)，在制冷過程中，低壓與低溫工質(zhì)飽和蒸汽通過蒸發(fā)器有效輸送到壓縮機中，這樣能被有效壓縮成高溫高壓蒸汽，之后蒸汽達到冷凝器中。在冷凝器中，對應的地源介質(zhì)能有效冷卻，產(chǎn)生高壓飽和狀態(tài)液體[2]。此類液體順勢流向節(jié)流閥，再有效作用產(chǎn)生低溫低壓的濕潤蒸汽。最后抵達壓縮機以后進入到后續(xù)循環(huán)中，在制熱發(fā)生過程中主要是節(jié)流閥中產(chǎn)生的氣液達到蒸發(fā)器中，便于地源介質(zhì)熱量集中收集，之后轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼羝?。飽和蒸汽有序抵達壓縮機，被有效壓縮成高溫高壓過熱蒸汽，到達冷凝器之后，冷凝器中工質(zhì)將熱量有效傳遞到載熱劑。工質(zhì)趨向于高飽和、中溫液體轉(zhuǎn)變，進入到節(jié)流閥以后開始趨向于低壓、低溫工質(zhì)氣液有效轉(zhuǎn)變，再進入到后續(xù)循環(huán)過程中[3]。

2暖通工程地源熱泵技術(shù)運用要點探究

2.1鉆孔施工技術(shù)要點

在暖通工程地源熱泵技術(shù)運用中，在鉆孔施工操作展開前要注重對施工現(xiàn)場展開全面勘測，確保其與諸多專業(yè)電纜、土建、排水專業(yè)之間能有效銜接。要注重對施工鉆孔平面圖大小、行距、孔位數(shù)等信息集中整合，對施工面積展開全面核實，確保其能滿足打孔操作要求。在保障多項數(shù)據(jù)核對無差錯之后，要給予施工平面圖對定位放線情況實施有效檢查，之后展開排水、泥漿倒運等，對泥漿池、堆土場等區(qū)域規(guī)范化布置，確保施工現(xiàn)場通道穩(wěn)定布設(shè)。之后要注重做好鉆孔就位，保障鉆機鉆桿能保持最合適的垂直度，防止垂直度偏差問題導致施工埋設(shè)完成的管道受到磕碰作用影響產(chǎn)生不同程度磨損。在正常施工狀態(tài)中，要保障鉆井機械定位水平偏差值控制在≤1%，促使垂直偏差能≤0.5%，要注重將1400mm×700mm×500mm大小泥漿池有效布設(shè)在鉆孔的兩孔間，然后放置在地埋管外購方向兩孔之間，便于鉆井機運行中具備良好的水循環(huán)載體，有助于對倒流情況進行控制，全面提升施工現(xiàn)場干凈度。在施工中參照施工經(jīng)驗能選取正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)，在鉆孔施工操作中，要注重組織專業(yè)人員實施施工檢查，便于鉆孔位置更為精確，還要對各項數(shù)據(jù)進行記錄。當施工偏差超出此項標準，要注重及時進行修正與重新定位。還要對隱蔽工程進行記錄，相關(guān)建設(shè)部門與監(jiān)理單位要及時進行驗收。在鉆孔以及土方施工開挖中會產(chǎn)生較多土壤，對此類土壤要注重規(guī)范化堆放，還要應用布條實施覆蓋。

2.2現(xiàn)場預組裝施工技術(shù)要點

在施工現(xiàn)場要注重基于預組裝方式布設(shè)U型管，為了對管材變形問題集中控制，要注重在平整度較高的地面上水平布設(shè)U型管，這樣能有效防止外部受壓產(chǎn)生較大變形力。在U型管堆放中，要注重將堆放高度控制在2m之下。在管件存儲中，管理人員要注重將其成箱堆放。在U型管堆放地面上，要注重將其高度控制在2m范圍內(nèi)。其中HDPE管抵達施工現(xiàn)場之后，要注重運用彩布條進行覆蓋，避免其受到自然光照照射。在HDPE管對接中，要注重對熱熔管頭實施有效清潔。在管材切割中，對于不超出de50的管徑管材，要注重運用旋轉(zhuǎn)切刀實施有效切割。針對de50管徑管材，要注重應用手工木工鋸實施有效切割。在地面上做好HDPE管連接以后，要規(guī)范化進行試壓管控。做好HDPE管質(zhì)量監(jiān)控，之后進行埋管操作。在回填以后再次實施試壓管控，當其質(zhì)量達標以后要注重展開水平干管對接施工。要

對水平總管合理連接，在水平縱觀連接中，針對性做好試壓管控，保障其質(zhì)量合格，之后實施回填施工。在總管連接以后要進行試壓管控，在熱熔對接中，針對管材外徑超出63mm的HDPE管要注重針對性分析熔對接方式，此項連接技術(shù)經(jīng)濟性突出，接頭位置承拉、承接、承壓強度要超出管材自身。正常狀態(tài)下熱熔連接溫度要規(guī)范化控制在200℃～210℃范圍內(nèi)。實際熱熔對接操作流程設(shè)定中，要注重規(guī)范化選取熱熔對接機，在焊機夾具中要注重對連接管材規(guī)范化布設(shè)，注重做好夾緊操作。對管材連接端實施有效清理，還要注重對連接面實施有效銑削。對對接件有效校直，保障端面錯位量有效控制在管壁厚度的10%之內(nèi)。之后放入加熱板實施有效加熱，充分加熱之后取出加熱板，這樣能在較短時間內(nèi)對兩個加熱面有效對接，有助于對熔接壓力有效控制實施保壓冷卻管控。

2.3下管施工技術(shù)要點

在鉆孔施工操作完成之后要注重及時進行下管施工操作，在下管之前要注重對U型管實施有效試壓以及沖洗操作。正常情況下，要注重基于預制混凝土導頭下井施工法展開下管施工操作。施工技術(shù)人員要確保導頭直徑大小略微低于鉆孔直徑，其次還要超出HDPE循環(huán)管所處位置區(qū)域大小?；贖DPE管內(nèi)水以及導頭質(zhì)量實施有效下井，這樣能對下管速率進行控制。還能保障HDPE管能精確化達到地源井底端，防止下井施工中HDPE管材受到井壁尖石刮傷以及不同程度損壞。為了能對熱橋損失現(xiàn)象有效控制，在U型管管間距控制中要注重適應設(shè)計規(guī)定要求。在下管階段要注重控制最合理的同心度，防止管道之間出現(xiàn)過度接觸情況。做好HDPE管下井操作以后，要注重將U型材料斷口實施針對性密封處理。

2.4管道壓力試驗

在暖通工程中要注重規(guī)范化運用地源熱泵技術(shù)，提升管道壓力試驗管控操作。這樣能有效促使管道安全穩(wěn)定運行，在下管之前要注重做好管道壓力試驗，注重帶壓下管。水平與垂直管在熔接前要注重對管道實施針對性壓力試驗，確保結(jié)果能有效滿足相應標準之后展開施工操作。要針對性做好連接分區(qū)集水器、分水器管道壓力試驗，完整的管道壓力試驗不能低于4h。做好暖通工程施工之后要注重對管道壓力進行試驗，此時壓力試驗不能小于48小時，這樣才能全面提升暖通工程整體施工質(zhì)量。

2.5地源熱泵機房設(shè)備及管道施工技術(shù)要點

地源熱泵空調(diào)機房是空調(diào)系統(tǒng)的心臟部位，其施工技術(shù)難度大，質(zhì)量要求高，施工技術(shù)要點如下：

（1）機房內(nèi)設(shè)備布置要求整齊、美觀;

（2）各控制閥門、控制儀表，連接管道要求布置合理，排列有序，便于操作、檢修。

（3）管道支、吊架布置要求合理、適用，并能夠承載系統(tǒng)運行的重量.：

（4）管道排列合理，盡可能不要有龍門彎現(xiàn)象，且整齊、簡潔。

（5）考慮設(shè)備機房凈高，管道一般考慮按上、下兩行排列。

（6）管道的安裝要便于管道的保溫施工以及維護。

2.6末端空調(diào)系統(tǒng)施工技術(shù)要點

目前室內(nèi)末端系統(tǒng)型式多種多樣，但應用最廣泛的主要是夏季風機盤管供冷，冬季地暖盤管供熱，其施工技術(shù)要點如下：

（1）風機盤管施工：室內(nèi)風機盤管的具體安裝位置比較難以確定且爭論較多，往往會造成返工現(xiàn)象給施工班組帶來材料和人工的損失。同時在交房后給業(yè)主用戶家庭裝修也帶來了諸多不便，使業(yè)主用戶自行移位，給今后管路泄漏帶來安全隱患。綜合考慮風機盤管的位置為：客廳、餐廳、書房風機盤管安裝應在其緊靠邊墻或梁中心位置，主臥、客臥等臥室內(nèi)風機盤管應安裝在房門的上部，盡量讓出大衣櫥位置。風機盤管的管道走向應合理美觀

（2）地暖盤管施工：地暖盤管的施工前地面找平層應檢驗完畢，樓板無任何裂縫或破損，表面干燥、無雜質(zhì)。底板采暖安裝區(qū)域內(nèi)，應無其他分部分項工程繼續(xù)施工。地面上先鋪設(shè)隔熱隔聲板、板縫處用膠粘貼牢固，在隔熱隔聲板上鋪設(shè)鋁箔紙，保溫層要鋪設(shè)平整。其次按設(shè)計要求間距將加熱管（PE-X管）用塑料管卡將管子固定在擠塑板上（一層為30mm厚擠塑板，其余為20mm厚擠塑板），固定點間距不大于200mm。最后50毫米厚細石砼填充層找平。

（3）風機盤管及地暖盤管施工完畢后，均再做一次水壓試驗，防止移交用戶后發(fā)生滲漏問題。

3結(jié)語

地源熱泵技術(shù)屬于籌現(xiàn)代化環(huán)保供暖技術(shù)措施，其應用高效性以及環(huán)保性較強。我國地域遼闊，諸多區(qū)域存有諸多地表淺層能源，要注重結(jié)合淺層能源選取相應的地源熱泵技術(shù)措施，有助于全面提升地熱資源應用效率。對傳統(tǒng)暖通技術(shù)運用集中彌補，降低生態(tài)環(huán)境污染現(xiàn)狀，促進建筑領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

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