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暖通工程地源热泵技术运用要点探究

2021-05-27 80 上传者：管理员

摘要：近年来我国建筑领域快速发展，各地区政府与广大群众对建筑工程建设都持有较高关注度。在各领域快速发展中对建筑能耗关注度较高，其中暖通工程耗能在建筑项目中占据较大比重，在暖通工程中全面实践节能减排技术是一项重要目标。各项新问题产生也对应着新技术产生，在暖通工程领域中，一项全新的节能环保技术在多项技术推动中快速发展。地源热泵技术能在满足建筑日常耗能需求基础上有效节约能源，其产生的环保作用较为突出。

关键词：
地源热泵技术
地能资源
建筑工程
建筑领域
暖通工程
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1、前言

我国在20世纪80年代便开始对地源热泵空调展开研究，近年来在多项技术应用促进中，地源热泵行业实际发展速度加快。随着人们对环保、节能意识的增强以及生活品质以及建筑环境追求度不断提升，逐步对地能资源供热制冷热泵系统具有较高重视度。地源热泵空调能有效降低资源以及环境产生的污染，还能选取可再生资源以及常规能源。为了保障暖通空调项目能稳定构建，对各类常见问题隐患集中管控，要注重突出节能环保效用，选取更多先进的可再生能源是重要发展的方向，其中地热能源运用就是相对有效地类型。在暖通空调地热能源运用中，要注重对地热泵合理设定，保障地源热泵技术运用具备较强的适应性与匹配度，能有效规避多项风险问题。

2、地源热泵空调系统的构造与原理概述

2.1 地源热泵空调系统的构造

地源热泵空调系统构造能划分为制冷热泵、地下换热、冷热输送分布几个组成部分。其中地下换热设备运用具有重要作用，首先是在自然冬季通过水以及土壤对热量有效吸收，其次在夏季向土壤以及水中释放热量，其相当于埋设在地下以及水中的换热器组织。制热冷泵运行中具备诸多功能，冬季促进热泵稳定循环，能全面提升土壤环境以及水的热量，之后通过泵项供暖空间内输送热量。夏季运行制冷方式，将密闭空间内热量从土壤以及水中有效排出。

系统运行中主要是发挥冷凝器、压缩机、循环系统、节流阀、蒸发器等作用。冷热输送功能实践中，主要是向需要空调的房间内输送由制冷热泵设备制取的冷热能量，这样能实现房间内部空气流动合理化发展。补充更多满足人体活动的空气、温度等，其主要构成装置有载热载冷管道、风机盘端、风道以及末端装置等[1]。

2.2 地源热泵空调系统运行原理

目前通过市场中各类制冷热泵装置运行原理能对其进行有效分类，主要是划分为吸收式制冷热泵设备、蒸汽压缩式设备。其中吸收式制冷热泵设备在运行中主要是通过驱动燃气发动机与电动机进行作用，会产生天然气以及电能耗损。蒸汽压缩式制冷热泵装置运行主要是通过较高质量的热能有效驱动，会消耗较多天然气、热水、油等。当前热泵装置以及电动蒸汽压缩式制冷装置运行较为常见，其中地下水、地表水、土壤等均是地源介质，在制冷过程中，低压与低温工质饱和蒸汽通过蒸发器有效输送到压缩机中，这样能被有效压缩成高温高压蒸汽，之后蒸汽达到冷凝器中。

在冷凝器中，对应的地源介质能有效冷却，产生高压饱和状态液体[2]。此类液体顺势流向节流阀，再有效作用产生低温低压的湿润蒸汽。最后抵达压缩机以后进入到后续循环中，在制热发生过程中主要是节流阀中产生的气液达到蒸发器中，便于地源介质热量集中收集，之后转变为饱和蒸汽。饱和蒸汽有序抵达压缩机，被有效压缩成高温高压过热蒸汽，到达冷凝器之后，冷凝器中工质将热量有效传递到载热剂。工质趋向于高饱和、中温液体转变，进入到节流阀以后开始趋向于低压、低温工质气液有效转变，再进入到后续循环过程中[3]。

3、地源热泵常见种类

3.1 大地耦合热泵

大地耦合热泵其热源以及热汇主要是基于地表浅层土壤为主体，对比传统空气热泵具有诸多优势。其地表水与空气来说，当土壤深入到地底，在全年产生的稳定波动幅度较小，土壤将会对地表空气以及温度产生较大影响。因此，在诸多条件中，热源以及热汇能作为热泵装置，保障系统能高效率运行。其次，土壤作为热泵热源与热汇，可以有效替代传统冷却塔、锅炉等，控制环境污染问题。与空气热泵对比能得出，大地耦合热泵没有除霜问题，不需要风机对土壤热源有效回收，这样能有效控制系统噪声等级。土壤自身就是蓄热体以及蓄冷体。

基于大地耦合热泵能有效搭配太阳能装置运用，基于土壤环境放热作用，有效满足制冷与供热要求。其中土壤环境整体传热作用力较差，要注重补充较大的工人面积，实际占地面积较大。在地下管道埋设过程中，其运行消耗成本偏高，后续多类运行故障检修难度较高。当土壤环境相对干燥，将会对其整体导热作用产生影响。在夏季环境中，对外排热难度偏大，属于不可逆运行模式[4]。

3.2 地下水热泵

在地源热泵中地下热源属于重要分支，此类热泵技术运用主要是基于地下深井，基于热源、热汇实施有效供热与供冷。其中地下深井水位处于地层，深层水井水温恒定不变，其热泵运行多项价值突出。通过对水井系统规范化布局，能占据较小面积，当地下水回灌以及对地下水进行抽取，不会对占地面积产生较大影响。对于大地耦合热泵，对地式热交换器合理运行能有效控制运行成本。对于大型热泵系统运用，井水单位容量消耗成本偏低。井的流量较高，便能满足空调系统运行要求。与中央空调系统对比，选取地下热泵系统，对其进行规范化设计，无须维护，整体消耗成本偏低[5]。

4、暖通工程地源热泵技术运用要点探究

4.1 钻孔施工技术要点

在暖通工程地源热泵技术运用中，在钻孔施工操作展开前要注重对施工现场展开全面勘测，确保其与诸多专业电缆、土建、排水专业之间能有效衔接。要注重对施工钻孔平面图大小、行距、孔位数等信息集中整合，对施工面积展开全面核实，确保其能满足打孔操作要求。在保障多项数据核对无差错之后，要给予施工平面图对定位放线情况实施有效检查，之后展开排水、泥浆倒运等，对泥浆池、堆土场等区域规范化布置，确保施工现场通道稳定布设。之后要注重做好钻孔就位，保障钻机钻杆能保持最合适的出制度，防止垂直度偏差问题导致施工埋设完成的管道受到磕碰作用影响产生不同程度磨损。

在正常施工状态中，要保障钻井机械定位水平偏差值控制在≤1%，促使垂直偏差能≤0.5%，要注重将1400mm×700mm×500mm大小泥浆池有效布设在钻孔的两孔间，然后放置在地埋管外购方向两孔之间，便于钻井机运行中具备良好的水循环载体，有助于对倒流情况进行控制，全面提升施工现场干净度。在施工中参照施工经验能选取正循环回转钻井技术，在钻孔施工操作中，要注重组织专业人员实施施工检查，便于钻孔位置更为精确，还要对各项数据进行记录。

当施工偏差超出此项标准，要注重及时进行修正与重新定位。还要对隐蔽工程进行记录，相关建设部门与监理单位要及时进行验收。在钻孔以及土方施工开挖中会产生较多土壤，对此类土壤要注重规范化堆放，还要应用布条实施覆盖。

4.2 现场预组装施工技术要点

在施工现场要注重基于预组装方式布设U型管，为了对管材变形问题集中控制，要注重在平整度较高的地面上水平布设U型管，这样能有效防止外部受压产生较大变形力。在U型管堆放中，要注重将堆放高度控制在2m之下。在管件存储中，管理人员要注重将其成箱堆放。在U型管堆放地面上，要注重将其高度控制在2m范围内。其中HDPE管抵达施工现场之后，要注重运用彩布条进行覆盖，避免其受到自然光照照射。在HDPE管对接中，要注重对热熔管头实施有效清洁。在管材切割中，对于不超出de50的管径管材，要注重运用旋转切刀实施有效切割。

针对de50管径管材，要注重应用手工木工锯实施有效切割。在地面上做好HDPE管连接以后，要规范化进行试压管控。做好HDPE管质量监控，之后进行埋管操作。在回填以后再次实施试压管控，当其质量达标以后要注重展开水平干管对接施工。要对水平总管合理连接，在水平纵观连接中，针对性做好试压管控，保障其质量合格，之后实施回填施工。在总管连接以后要进行试压管控，在热熔对接中，针对管材外径超出63mm的HDPE管要注重针对性分析熔对接方式，此项连接技术经济性突出，接头位置承拉、承接、承压强度要超出管材自身。

正常状态下热熔连接温度要规范化控制在200℃～210℃范围内。实际热熔对接操作流程设定中，要注重规范化选取热熔对接机，在焊机夹具中要注重对连接管材规范化布设，注重做好夹紧操作。对管材连接端实施有效清理，还要注重对连接面实施有效铣削。对对接件有效校直，保障端面错位量有效控制在管壁厚度的10%之内。之后放入加热板实施有效加热，充分加热之后取出加热板，这样能在较短时间内对两个加热面有效对接，有助于对熔接压力有效控制实施保压冷却管控。

4.3 下管施工技术要点

在钻孔施工操作完成之后要注重及时进行下管施工操作，在下管之前要注重对U型管实施有效试压以及冲洗操作。正常情况下，要注重基于预制混凝土导头下井施工法展开下管施工操作。施工技术人员要确保导头直径大小略微低于钻孔直径，其次还要超出4根HDPE循环管所处位置区域大小。基于HDPE管内水以及导头质量实施有效下井，这样能对下管速率进行控制。还能保障HDPE管能精确化达到地源井底端，防止下井施工中HDPE管材受到井壁尖石刮伤以及不同程度损坏。为了能对热桥损失现象有效控制，在U型管管间距控制中要注重适应设计规定要求。在下管阶段要注重控制最合理的同心度，防止管道之间出现过度接触情况。在实际施工中，要注重间隔2m～4m范围运用固定支卡，便于分开U型管。做好HDPE管下井操作以后，要注重将U型材料断口实施针对性密封处理。

4.4 管道压力试验

在暖通工程中要注重规范化运用地源热泵技术，提升管道压力试验管控操作。这样能有效促使管道安全稳定运行，在下管之前要注重做好管道压力试验，注重带压下管。水平与垂直管在熔接前要注重对管道实施针对性压力试验，确保结果能有效满足相应标准之后展开施工操作。要针对性做好连接分区集水器、分水器管道压力试验，完整的管道压力试验不能低于4h。做好暖通工程施工之后要注重对管道压力进行试验，此时压力试验不能小于48小时，这样才能全面提升暖通工程整体施工质量。

5、结语

地源热泵技术属于筹现代化环保供暖技术措施，其应用高效性以及环保性较强。我国地域辽阔，诸多区域存有诸多地表浅层能源，要注重结合浅层能源选取相应的地源热泵技术措施，有助于全面提升地热资源应用效率。对传统暖通技术运用集中弥补，降低生态环境污染现状，促进建筑领域稳定发展。

参考文献:

[1]徐中.地源热泵技术在暖通工程中的应用研究[J].商品与质量,2020(18):101.

[2]张金国,任志坤,陈士柱.暖通工程当中地源热泵技术的应用分析[J].装饰装修天地,2020(1):138.

[3]李鉴楠.暖通工程地源热泵技术应用浅述[J].装饰装修天地,2018(3):39.

[4]王倩.暖通工程中的地源热泵技术的应用研究[J].装饰装修天地,2019(23):80.

[5]户庆涛.暖通工程当中地源热泵技术的应用分析[J].环球市场,2019(25):359.

文章来源：李纯.暖通工程地源热泵技术应用浅述[J].绿色环保建材,2021(05):141-142.