地源熱泵技術(shù)在建筑暖通中的實(shí)踐應(yīng)用

宋旭東++楊兆帥

摘 要：地源熱泵技術(shù)具有節(jié)能、高效的特性，比其他采暖供熱系統(tǒng)更具優(yōu)越性，所以在當(dāng)前的建筑暖通工程施工中得到了廣泛應(yīng)用。在本篇文章中，筆者主要論述了地埋管地源熱泵技術(shù)，詳細(xì)探討了該技術(shù)的特點(diǎn)以及施工方法，指出該種采暖技術(shù)應(yīng)用于建筑暖通工程中時(shí)，能更快更好的實(shí)現(xiàn)建筑采暖，為建筑節(jié)能做出貢獻(xiàn)，值得在以后工作中大量推廣。

關(guān)鍵詞：地源熱泵；技術(shù)；暖通工程

地源熱泵是一種以淺層地?zé)崮茉醇饶苤评溆帜苤茻岬奶匦詾橐罁?jù)而形成的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。它能夠通過(guò)少量高品位能源的輸入，而實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位熱能的轉(zhuǎn)移。我國(guó)在城市化建設(shè)中所面臨的能源緊缺問(wèn)題使得這種新型的地源熱泵技術(shù)成為了能源優(yōu)化戰(zhàn)略的必然選擇與發(fā)展趨勢(shì)，大量的實(shí)踐研究結(jié)果表明：地源熱泵技術(shù)正在以20%以上的速度在世界范圍內(nèi)大規(guī)模興起，這種技術(shù)不僅較傳統(tǒng)的制冷制熱技術(shù)在能源需求方面有所改善，同時(shí)還有效的節(jié)約了成本開(kāi)支，是城市供暖供冷的最理想選擇。如何在地源熱泵技術(shù)這種優(yōu)越的發(fā)展背景下，將其與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使其在供暖質(zhì)量一定的基礎(chǔ)上，兼顧成本開(kāi)支與節(jié)能的問(wèn)題，已成為當(dāng)前相關(guān)工作人員需要特別加以關(guān)注的問(wèn)題之一。

一、地源熱泵技術(shù)的優(yōu)越性

地源熱泵技術(shù)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，是一種環(huán)保的技術(shù)相對(duì)于用電供暖來(lái)說(shuō)其污染物的排放要減少 70% 以上，對(duì)于空氣泵技術(shù)來(lái)說(shuō)減少 40% 以上。由于地埋管熱源熱泵技術(shù)術(shù)語(yǔ)自含式系統(tǒng)，所以其運(yùn)行說(shuō)泄露的制冷劑的幾率比較小，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大的影響。因?yàn)榈芈窆艿卦礋岜眉夹g(shù)不需要燃燒等，從而對(duì)于能源的需求比較低，而且對(duì)于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)其效率提高了40%以上，從而能夠小小地節(jié)約能源和運(yùn)行成本。同時(shí)地源熱泵技術(shù)機(jī)組具有量的穩(wěn)定性和可靠性，所以整個(gè)系統(tǒng)具有高效性和經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)榈芈窆艿卦礋岜眉夹g(shù)利用的是地?zé)豳Y源，而所謂的地?zé)豳Y源也就是是地能，是對(duì)太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)變利用，能夠吸收47%的太陽(yáng)能量，太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的可再生能源，所以地埋管地源熱泵技術(shù)是一個(gè)可再生能源的利用技術(shù)。

二、地源熱泵技術(shù)的原理

與其他采暖系統(tǒng)相比，地源熱泵技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)建筑供熱采暖，還能在供熱過(guò)程中減少能源損耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。分析地源熱泵技術(shù)的工作原理，發(fā)現(xiàn)其主要是對(duì)地表，或地下淺層的熱能進(jìn)行利用，并通過(guò)地表熱能利用方式來(lái)調(diào)節(jié)、控制建筑物的室內(nèi)溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境的改善。地源熱泵技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，將高溫?zé)嵩粗械哪芰哭D(zhuǎn)移到低溫?zé)嵩粗校⒁源藖?lái)保證建筑室內(nèi)熱能的平衡與均勻分布，為居住者營(yíng)造一個(gè)良好的、舒適的居住環(huán)境。如果建筑物選用該技術(shù)進(jìn)行暖通施工，當(dāng)建筑物溫度較高時(shí)，室內(nèi)溫度會(huì)通過(guò)地源熱泵系統(tǒng)傳輸并釋放到土壤中，而當(dāng)建筑物溫度相對(duì)較低時(shí)，地源熱泵技術(shù)又會(huì)將能量從土壤中釋放出來(lái)，回升建筑物溫度，達(dá)到提高建筑室內(nèi)溫度的目的。

三、地源熱泵技術(shù)在建筑暖通工程中的應(yīng)用

（一）地埋管地源技術(shù)在暖通工程中的鉆孔施工

地埋管地源技術(shù)在施工應(yīng)用時(shí)要與其他工程相互配合，尤其是鉆孔施工，要綜合考慮到其他工程特點(diǎn)，避免鉆孔施工對(duì)其他工程造成影響。實(shí)際施工時(shí)可采用的措施有：鉆孔時(shí)注意建筑工程電纜施工，提前了解并掌握好電纜的分布路線，鉆孔時(shí)避開(kāi)電纜，以免出現(xiàn)電纜損壞問(wèn)題。鉆孔時(shí)，鉆孔孔數(shù)要按照施工面積的多少來(lái)確定，而鉆孔的位置則要根據(jù)施工地面的特點(diǎn)來(lái)定位。正式鉆孔時(shí)要盡量保證鉆機(jī)和鉆桿的垂直度，防止鉆機(jī)鉆桿發(fā)生傾斜，鉆到其他地方，破壞其他工程的質(zhì)量。為了提高鉆孔施工效益，要在鉆孔和鉆孔之間挖設(shè)一個(gè)泥漿池，目的是裝載地面泥漿，防止泥漿竄流，污染施工場(chǎng)地，給施工帶來(lái)麻煩。鉆孔過(guò)程中要一邊鉆孔一邊執(zhí)行泥漿灌入，隨時(shí)控制好鉆孔質(zhì)量，防止在鉆孔過(guò)程中發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

（二）地埋管地源熱泵技術(shù)在暖通工程中的預(yù)組裝施工

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)組裝的時(shí)候要注意hdpe管的熱熔管頭的清潔度，對(duì)于管徑小于或等于de50的時(shí)候，對(duì)于管材的切割采用旋轉(zhuǎn)切刀，對(duì)于管徑大于de50的時(shí)候采用的是手工木工鋸；當(dāng)hdpe管在地面連接完成以后要對(duì)管道進(jìn)行試壓，只有在試壓合格以后才可以埋管，等井回填完以后還要對(duì)管道進(jìn)行再試壓，等試壓合格以后再進(jìn)行水平干管的連接；水平干管連接完成以后再進(jìn)行試壓，試壓合格以后進(jìn)行回填土，在總管連接完成以后在進(jìn)行系統(tǒng)的試壓。在管道進(jìn)行連接的時(shí)候可以采用熱熔連接的方式，對(duì)于和金屬管的連接采用法蘭連接的方式，對(duì)于外徑大于或等于63mm的hdpe管就可以采用熱熔對(duì)接的方式。在進(jìn)行hdpe管的連接時(shí)候要注意對(duì)各種附屬設(shè)備的核對(duì)，避免因?yàn)楦綄僭O(shè)備的缺失對(duì)施工造成影響。

（三）地埋管地源熱泵技術(shù)在暖通工程中的下管施工

為了達(dá)到良好的下管施工，一般采用的都是預(yù)制砼導(dǎo)頭下井施工方法進(jìn)行施工，在預(yù)制導(dǎo)頭制作完成以后要進(jìn)行相應(yīng)的試壓工作，導(dǎo)頭的直徑應(yīng)該大于四根hdpe管的直徑，小于鉆孔的直徑。然后依靠導(dǎo)頭的重量和管道本身的重量進(jìn)行下井，下井的時(shí)候不要讓管道在地面拖拉，不要讓管道產(chǎn)生不自然的彎曲，更不能讓管道產(chǎn)生角度。要在間隔2m耀4m的位置對(duì)u型管道進(jìn)行固定支卡將管道之間隔開(kāi)，避免熱橋損失的出現(xiàn)，對(duì)管道造成巨大的影響，要對(duì)管與管之間的間距進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，必須要保證管與管之間不會(huì)出現(xiàn)貼在一起的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象將會(huì)對(duì)管道造成重大的影響。當(dāng)hdpe管道下井完成以后要對(duì)管道的兩端進(jìn)行密封，避免由于密封不夠?qū)τ谡麄€(gè)系統(tǒng)造成的影響。

四、結(jié)束語(yǔ)

地源熱泵作為一種環(huán)保節(jié)能的空調(diào)方式，目前正在我國(guó)迅速發(fā)展。作為一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域，它的成功應(yīng)用還有待進(jìn)一步得到驗(yàn)證。作為施工和管理人員都應(yīng)該積極參與到推廣這項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。相信不久的將來(lái)，地源熱泵在我國(guó)一定有廣闊的市場(chǎng)。

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