試論暖通工程中地源熱泵技術(shù)

李林芮

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，建筑行業(yè)日新月異，既擴(kuò)大了建筑行業(yè)的規(guī)模，也帶動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，我國(guó)對(duì)建筑能耗的關(guān)注度十分高。本文首先對(duì)地源熱泵技術(shù)的主要特點(diǎn)和優(yōu)越性進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，其次再介紹當(dāng)前我國(guó)暖通工程建設(shè)施工中地埋管地源熱泵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，最后瞭望整個(gè)領(lǐng)域?qū)?guó)內(nèi)外的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用情況加以介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：暖通工程;地源熱泵技術(shù);

在步入二十一世紀(jì)后我國(guó)在建筑領(lǐng)域得到高速發(fā)展，政府和人民都在對(duì)建筑抱有極大的關(guān)注度。而不可否認(rèn)建筑能耗是備受關(guān)注的焦點(diǎn)，在這其中暖通工程所占能耗是在所有建筑工程中有相當(dāng)大的一部分比例，因而在暖通工程中實(shí)行節(jié)能減排策略是我們面臨的一大重要目標(biāo)。新問(wèn)題的產(chǎn)生也必然會(huì)促使相應(yīng)的新技術(shù)的產(chǎn)生。在暖通工程領(lǐng)域里，一種全新的節(jié)能環(huán)保技術(shù)——地源熱泵技術(shù)伴隨著科學(xué)技術(shù)的累積深人應(yīng)運(yùn)而生。有了地源熱泵技術(shù)，我們能夠在做到滿足建筑使用日常需求的基礎(chǔ)上還能大大節(jié)約能源使用，其環(huán)保性不言而喻。接下來(lái)就對(duì)其特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)和地埋管地源熱泵技術(shù)的實(shí)際使用進(jìn)行剖析，以下便是分析內(nèi)容。

一、地源熱泵的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）負(fù)荷計(jì)算

在設(shè)計(jì)的初步過(guò)程里熱負(fù)荷與冷負(fù)荷的考慮是必要的。比如一般冬季熱負(fù)荷要小于夏季冷負(fù)荷，此時(shí)為達(dá)到冷熱量相互平衡的目的，就需要選擇其他冷熱源補(bǔ)充地源熱泵系統(tǒng)。因而以居民住宅居為主的建筑物是不能設(shè)計(jì)冬季供暖而不同時(shí)設(shè)計(jì)夏季供冷，否則會(huì)使淺層地?zé)崮芟募涌?，能源品味降低，到最后不可避免地讓地源熱泵系統(tǒng)完全失去作用。在地源熱泵系統(tǒng)方面，一般采用專業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算該建筑物全年的冷熱負(fù)荷負(fù)，大致有靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法這兩種基本方法。其中靜態(tài)法是在假設(shè)傳熱過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而動(dòng)態(tài)法則是考慮實(shí)時(shí)傳熱過(guò)程的延時(shí)及衰減效應(yīng)。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先談?wù)摰乇硭卦礋岜孟到y(tǒng)。湖水、江河水、海水、污水等等都可以用作地源熱泵系統(tǒng)冷熱源，其中對(duì)于具體各種水源的設(shè)計(jì)存在一定的差異性。即使是對(duì)于海水，因?yàn)楦骱Ｓ蛩|(zhì)的不同，應(yīng)用的換熱裝置、管材也不會(huì)一模一樣。對(duì)于江河水，煤礦坑道水那就更是完全不同。其次關(guān)于地下水地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要參考具體地域地下水的水質(zhì)條件來(lái)做判斷，水質(zhì)條件較好可采取開式環(huán)路系統(tǒng)，而水質(zhì)條件相對(duì)較差就要采用閉式環(huán)路系統(tǒng)。這是一種采用板式換熱器把地下水和通過(guò)熱泵的循環(huán)水分隔開的改良系統(tǒng)，能有效做到防止地下水中的泥沙等雜質(zhì)對(duì)熱泵機(jī)組產(chǎn)生影響。最后關(guān)于地埋管地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其實(shí)也是要分析具體場(chǎng)景的。以上的每一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)都不可只是簡(jiǎn)單紙上談兵，草草了事，必須就實(shí)際情況具體分析后再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

二、地源熱泵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng)

在地源熱泵技術(shù)的施工過(guò)程中，每一個(gè)施工人員在實(shí)際操作時(shí)必須充分結(jié)合其他小項(xiàng)目進(jìn)展的實(shí)際情況，絕不能只是從自身施工出發(fā)。雖然可能不同項(xiàng)目之間聯(lián)系貌似不大，但對(duì)于整個(gè)施工來(lái)說(shuō)每一步都是緊密聯(lián)系，息息相關(guān)的。既要避免施工會(huì)影響其它項(xiàng)目，也要防范其它項(xiàng)目對(duì)自身施工帶來(lái)阻礙。

（1）從預(yù)組裝角度出發(fā)

在施工過(guò)程中留意管材的放置和管理，為避免出現(xiàn)管材擠壓的情況，要求管材以箱裝的形式放于地勢(shì)平坦的位置，放置高度應(yīng)保持在1.5m以內(nèi)。也要注意對(duì)HDPE管必須遮蓋工作，切忌暴曬。在預(yù)組裝過(guò)程中試壓應(yīng)貫穿于預(yù)組裝的整個(gè)過(guò)程，首先要保持HDPE管其熱熔管頭的清潔，在完成地面連接后及時(shí)對(duì)管道實(shí)施試壓，試壓合格后再開始水平干管的連接，連接完水平干管后再次實(shí)施試壓，試壓合格再開始回填土，且在完成總管連接后，也需要進(jìn)行全面的試壓。

（2）從下管角度出發(fā)

鉆孔一完成就應(yīng)該下管，及時(shí)性一定要得到保證。這是由于下管太晚鉆孔擠壓程度會(huì)增大，這自然會(huì)嚴(yán)重影響管道下放工作。要想取得較好的效果，我們可以采用預(yù)制硅導(dǎo)頭的方法。還有在完成PE管道下井工作后要及時(shí)密封管道兩端，如果密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致一些不良后果。

（3）從鉆孔角度出發(fā)

在鉆孔施工前有必要對(duì)建筑物內(nèi)中的電纜設(shè)備分布情況進(jìn)行全面、充分的了解，鉆孔如果不小心接觸到電纜設(shè)備，電纜設(shè)備和鉆孔都會(huì)造成一定損壞。其次要確定需要的鉆孔數(shù)和具體地點(diǎn)，從實(shí)際施工面積出發(fā)在鉆孔前對(duì)此進(jìn)行討論，提前做好部署。最后鉆孔過(guò)程里應(yīng)確保鉆機(jī)鉆桿處于垂直角度，以避免鉆孔位置出現(xiàn)偏差而對(duì)其他工程造成影響。要注意的一個(gè)地方是不要忘記在每?jī)蓚€(gè)鉆孔間要挖設(shè)泥漿池，鉆孔過(guò)程中泥漿的正常流向能有效避免破壞施工現(xiàn)場(chǎng)。為了能有效防止塌孔，在鉆孔的同時(shí)及時(shí)灌入泥漿是必不可少的一項(xiàng)措施，這樣做還能加強(qiáng)孔壁的凝固。在結(jié)束鉆孔后對(duì)鉆孔工程的驗(yàn)收工作也是很重要的，嚴(yán)格及時(shí)的執(zhí)行去確保鉆孔施工的質(zhì)量確實(shí)符合當(dāng)前情況的需要。

三、國(guó)內(nèi)地源熱泵政府補(bǔ)貼情況及發(fā)展態(tài)勢(shì)

近些新聞?dòng)羞^(guò)報(bào)道，國(guó)家決定加大力度普及地源熱泵技術(shù)，財(cái)政部與住建部聲明要對(duì)地源熱泵應(yīng)用工程提供相關(guān)政策支持和一定資金補(bǔ)貼，目前在北京、河北、山東、山西等省市已出臺(tái)明確的，包括節(jié)能投資項(xiàng)目實(shí)行無(wú)償補(bǔ)助，按投資規(guī)模給予資助、按節(jié)能效果給予獎(jiǎng)勵(lì)等優(yōu)惠政策。以北京為例，作為推動(dòng)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)頭羊，地源熱泵在2008年奧運(yùn)時(shí)就有許多場(chǎng)館使用，國(guó)家大劇院也在規(guī)劃應(yīng)用。為鼓勵(lì)地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用和推廣，北京對(duì)于凡選用地源熱泵的項(xiàng)目都給予每平方米約45元的資金補(bǔ)助。目前北京地源熱泵應(yīng)用規(guī)模已接近5000萬(wàn)平方米，寫字樓、居民房、學(xué)校、商場(chǎng)、賓館、醫(yī)院等都是地源熱泵主要應(yīng)用場(chǎng)所，。

“地源熱泵在我國(guó)發(fā)展的最大阻力在于其他中央空調(diào)的競(jìng)爭(zhēng)，政府對(duì)于地源熱泵進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼，一方面增強(qiáng)了地源熱泵產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，另一方面也加速了行業(yè)品牌的集中程度，促進(jìn)企業(yè)由價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)向技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?！彪m然目前地源熱泵的市場(chǎng)份額不足7%，但是其增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)和前景不容小覷，北京、河北、山東等省市相繼將地源熱泵作為節(jié)能技術(shù)推廣，地源熱泵開始頻繁出入大眾的視野并被廣泛接受。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，伴隨社會(huì)主義進(jìn)程的不斷加快，國(guó)民經(jīng)濟(jì)也在高速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量相應(yīng)日益提升。作為一種全新的可持續(xù)循環(huán)的系統(tǒng)，地源熱泵技術(shù)憑借其節(jié)能環(huán)保、高效穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)逐步得到各方面的認(rèn)可與接納，不難預(yù)料會(huì)成為未來(lái)主要的綠色節(jié)能技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷更新，地源熱泵技術(shù)在應(yīng)用實(shí)效性方面得到大幅的提升，能源短缺不再成為人們心頭揮之步散的陰云。在這種形勢(shì)下，相關(guān)人員更要對(duì)地源熱泵技術(shù)進(jìn)行更為深人的分析，努力提升創(chuàng)新力度以盡力減少甚至消除技術(shù)本身的問(wèn)題或缺陷，讓這一技術(shù)發(fā)揮出更大作用，最終為使用者提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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