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摘要:地源熱泵技術是能夠解決建筑制冷供暖的一種新型的技術,和傳統的技術比較,其具有高效、環保以及節能的特點,應用非常廣泛。本文闡述了地源熱泵技術的工作原理,對其在暖通工程中的應用優勢展開分析,并對具體的施工技術進行了詳細探討,可供相關人員參考。
關鍵詞:暖通工程;地源熱泵;鉆孔施工
1地源熱泵技術的工作原理
和其他采暖技術不同,地源熱泵技術的工作原理是借助地表潛藏的熱量,利用地表淺層地熱資源調整室內的溫度為室內供暖,如圖1所示。從能量轉換的角度分析,地源熱泵技術實質上是熱能的轉化,其能夠將熱量從高溫熱源轉移到低溫熱源上,使兩者保持熱量的平衡,從而達到均勻散熱、供熱的目的。地源熱泵技術有著很好的運用條件,可以通過自身的優點改善室內的環境,從而提高人們的生活質量。
2暖通工程中地源熱泵技術的應用優勢
2.1地源熱泵技術有利于提升可再生能源的利用率
建筑行業在發展的過程中,不同種類能源的運用十分廣泛。在此背景下,要對可再生能源展開合理的利用以及開發,以盡量避免對不可再生資源的浪費。在地源熱泵技術的實際運用中,要和實際相結合,采用有針對性的辦法,實現對地熱能源的合理利用,從根本上控制建筑物的不可再生能源消耗,實現理想的節能目的。和傳統的空調系統比較,地源熱泵技術的效率不僅能提高30%~50%,而且1kW的能量消耗能夠給用戶提供5kW以上的能量或4kW以上的冷量,節省23%~28%的能源,所以,在確保盡可能滿足社會發展需求的基礎上,可以將其看作是未來發展的趨勢。
2.2地源熱泵技術有利于突出環境效益
在施工的過程中,工程項目需要耗費大量的能源,在前期的成本投入是非常大的,在施工時和地源熱泵技術結合,這一措施在環境保護方面有很重要的影響,同時能夠獲得很好的經濟效益。在節能減排理念的背景之下,想要從根本上實現對環境的保護,就一定要意識到地源熱泵技術的重要之處。在此技術的應用過程中,并不會對環境或者是建筑物產生影響,也不會對地下水造成污染。住宅建筑不同采暖空調方式的供熱運行污染物排放量比較如圖2所示,可看出,運用地源熱泵技術的建筑污染物排放量是最少的。
3.1鉆孔施工
1)要根據施工的平面圖進行定位放線,按照排水和泥漿倒運的施工工序,和現場的實際情況相結合,確定土方、泥漿池、安全通道和推土場等現場的具體位置,要注意所有通道的順暢程度。2)撞擊的鉆桿要垂直鉆孔,避免垂直偏差的鉆桿損壞已經埋好的管道,而且鉆井的定位要保持水平偏差為1%,垂直偏差度為0.5%。3)要在兩孔之間挖出500mm×700mm×1400mm的泥漿池,當作鉆井機在現場施工過程中的水循環載體。4)采用正循環回轉的鉆井模式。5)鉆孔的過程中,要隨時安排質檢員核對鉆孔和施工鉆孔拼圖的吻合度,保證所有的鉆孔位置正確,且要做好記錄,如果發現偏差超過設定的標準,應該及時進行改正并且重新定位。6)當鉆孔施工完畢之后,應該及時檢查鉆孔的深度和質量,并且做好記錄工作以備建設單位驗收。7)在鉆孔時,要集中堆放產生的土方和土壤。8)避免鉆孔出現塌方的現象,在鉆孔的過程中灌入泥漿并且對鉆孔的井壁進行護壁,防止出現塌孔的現象。
3.2現場預組裝施工
1)首先應該埋入U型管,在對管材進行組裝之前,應該水平堆放在平整的地面上,而且堆放的高度不可以超過2m;同時管件的存儲應該成箱放在貨架上,或者放在平整的地面之上,同時在地面上的高度不可以超過2m。HDPE管在運輸到工地的時候,應該用彩條布覆蓋,不可以暴露在陽光下。2)連接HDPE管的過程中,應該徹底清理熱熔管頭,在進行管材的切割過程中,當管徑<De50的時候,應該使用旋轉切刀;當管徑>De50的時候,則運用手工木工具展開切割。3)HDPE管道在進行地面連接時,完成之后需試壓,檢驗合格之后便可以埋管,回填之后再一次試壓,等待合格以后方可連接水平干管。總管連接以后需要再次進行系統的試壓。4)HDPE管道的連接能夠運用熱熔連接,和金屬管道連接時應該運用法蘭連接。在對該管道展開連接時,需要注意以下問題:①對現場的施工人員進行嚴格培訓;②應該對管材和附屬設備進行仔細核對,并且在施工現場展開整體的檢查,符合標準以后才可以使用。在連接的過程中,要使用同一個生產廠家的產品,如果需要不同廠家的產品,則要試驗合格之后才可以使用。每次連接完成后,應該對外觀的質量進行檢測,發現不符合要求的立刻返工。每次施工后及時封住管口,當室外溫度<0℃時,塑料地埋管的物理力學性能就會有所下降,很容易對管道造成損害,這時,應該盡量避免地埋管熱換氣的施工,如果是因為趕工期,那么在施工時要采取一定的保護措施或者是調整施工參數。
3.3下管的施工
在展開下管施工的過程中,必須要注意下管的及時性,在鉆孔完成之后立刻下管,因為下管的時間越晚,鉆孔里面的積壓越嚴重,會不利于管道的下放作業。為了保證下管質量,大多數情況都是運用預制導頭下井施工的方法,在預制導頭制作完畢以后要展開對應的試壓工作,導頭的直徑應該>4根HDPE管的直徑,<鉆孔的直徑,然后根據導頭的重量以及管道自身的重量下井。在下井的過程中,要避免管道在地面上拖拉,避免管道產生不自然的彎曲現象以及角度的變化。此外,嚴格控制管道和管道之間的距離,必須確保兩個管道之間不會出現貼在一起的情況,否則會對管道造成嚴重的影響。
3.4管道壓力試驗
在暖通工程地源熱泵技術的施工過程之中,管道的壓力試驗應該最少進行5次,以便于最大化保證管道的安全和穩定性。1)在垂直下管前,要進行有關的管道壓力試驗,即帶壓下管。2)在垂直管道和水平管道連接之前,進行第二次管道壓力試驗,當試驗結束之后,其結果符合有關規定之后方可接著對管道展開施工。3)當管道連接完之后,進行管道的壓力試驗。4)當分區集、分水器以及各回路的水平連接完畢以后,同樣進行管道壓力的試驗。5)待暖通工程全部竣工以后應進行最后一次的管道壓力實驗,此次管道壓力試驗應該≥48h,這樣才能夠確保暖通工程的最終效果[3]。
4結束語
地源熱泵技術是一種十分卓越的建筑供暖制冷技術,有著非常好的運用前景。在此技術的實際運用和施工過程之中,鉆孔和管道的施工是非常重要的環節,要加強對這兩個環節的質量把控,保證工程施工安全進行。
參考文獻:
[1]李嘉.暖通工程中的地源熱泵技術的應用研究[J].價值工程,2019,38(19):213-215.
[2]范洪波.暖通工程地源熱泵技術應用分析[J].建筑技術開發,2018,45(1):54-56.
[3]白彬.地源熱泵技術在暖通空調節能中的應用[J].中國新技術新產品,2018,26(18):190-192.
作者:黎啟蒙 單位:中建三局第一建設工程有限責任公司