暖通工程中的热源地泵技术的应用 李鹏

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:李鹏
[导读] 摘要:地源热泵技术是在一定的技术基础上发展起来的,在暖通工程施工过程中,热源地泵技术能够最大限度降低不必要的能源消耗,并且能够加快暖通工程的施工进度,同时,针对暖通工程施工建设过程中存在的部分问题,地源热泵技术也能够有效的将其解决掉,这不仅推动了暖通工程的发展,同时也有效的提升了暖通工程的施工质量,并在此基础上不断优化暖通工程的性能。
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        摘要:地源热泵技术是在一定的技术基础上发展起来的,在暖通工程施工过程中,热源地泵技术能够最大限度降低不必要的能源消耗,并且能够加快暖通工程的施工进度,同时,针对暖通工程施工建设过程中存在的部分问题,地源热泵技术也能够有效的将其解决掉,这不仅推动了暖通工程的发展,同时也有效的提升了暖通工程的施工质量,并在此基础上不断优化暖通工程的性能。
        关键词:暖通工程;热源地泵技术;应用
        1地源热泵技术介绍
        地源热泵技术主要包括土壤源热泵和冷热源两种形式,通过土壤中的埋管换热方式获取冷热量。在夏季,通过换热处理室内热量,也就是利用制冷系统环保的蒸发器,向制冷环路中传送室内热量,利用冷凝器交换地埋管道系统中的回路,向土壤中释放热量。利用这种方式,可以避免外界因素影响到土壤问题,保持土壤温度状态的稳定性。利用这一系统可以提高整个制冷系统的稳定性和运行效率,在冬季可以利用地埋管吸收土壤热量,并且向室内供热系统环路中转化热量,落实低位热源转换效果。地下水式地源热泵系统的深度一般在地下100m~150m范围内,因为这一区域具有相对稳定的温度,属于恒温带,适合面积较大、周围空间有限的大型单体建筑或小型建筑群落使用。
        2地源热泵技术在暖通工程中的作用
        2.1节能减排
        在暖通工程中,地源热泵技术具有显著作用,可以实现工程节能减排效果。利用地源热泵技术可以高效转化热量,避免发生资源浪费问题,利用地源热泵技术可以实现資源节约效果。在实际应用阶段,通过水或防冻液等传导媒介,利用地表层的热量,与室内温度进行热量转换,避免发生环境污染问题,有效保护生态环境。
        2.2维护成本较低
        在暖通工程中利用地源热泵技术,可以有效降低供暖空调系统的维护成本。因为地源热泵耐用性较强,各类机械部件具有较高的使用寿命,其系统不是埋在地下就是安装在室内,不暴露在风雨中,机组紧凑、节省空间,也可免遭损坏,更加可靠,延长寿命。其自动控制程度高,可无人值守、远程管理,无需雇佣人员看管,因此在暖通工程中利用地源热泵技术,可以降低整体工程维护成本[2]。
        2.3环保效果
        对比其他采暖技术,地源热泵技术具有显著优势,如使用地源热泵技术过程中具有较高的环保性能,因为在应用地源热泵过程中主要利用电能,无需耗费其他资源,同时不会引发环境污染问题。在利用地源热泵的过程中,可以实现冬暖夏凉的效果,因此传统空调系统无法实现地源热泵的优势。
        3地源热泵系统在暖通工程实践中的应用
        3.1钻孔施工
        (1)钻孔前应勘测现场,做好和其他专业(如土建、给排水、消防、电缆等)的交叉与衔接。根据施工钻孔平面图的孔数、行距和面积,进一步核实现场的施工面积以满足打孔要求;
        (2)核实无误后,按施工平面图检查定位放线,排水、泥浆倒运工序,合理安排土方、泥浆池、安全通道及堆土场的位置,保持通道畅通无阻;
        (3)钻孔就位,要保证钻机钻杆垂直度,防止垂直偏差将已埋管道损坏。

钻井机械定位保证水平度偏差≤1%;保证垂直偏差≤0.5%;
        (4)在钻孔的两孔之间挖l400mm×700mm×500mm泥浆池,位置在地埋管挖沟方向两孔之间,用作钻井机在施工中水循环载体,不至于流到其他地方,保证施工现场的整洁;
        (5)根据在其他工程的施工经验,可采用正循环回转钻井;
        (6)钻孔过程中安排质量检查员随时检查钻孔的位置,确保钻孔位置的正确性,并做好检查记录工作,如发现偏差超过标准要求,应及时纠正重新进行定位;
        (7)钻孔完成后,检查钻孔深度和钻孔的质量并做好隐蔽工程记录报建设单位(监理)验收;
        (8)钻孔过程中产生的土方和土方开挖的土壤应集中堆放,并用彩条布覆盖;
        (9)在钻孔过程中为避免钻孔塌方,在钻孔过程中灌入泥浆对钻孔的井壁进行泥浆凝固护壁,防止塌孔。
        3.2现场预组装施工
        (1)地埋u型管宜在现场预组装,管材预组装前应水平堆放在平整的地面上,不应局部受压使管材变形,堆放高度不宜超过2m;管件贮存应成箱存放在货架上或码堆在平整平面上,地面上码堆高度不宜超过2m。hdpe管运至工地采用彩条布覆盖,严禁长时间太阳下暴晒;
        (2)hdpe管连接时应注意热熔管头清洁,管材切割时当管径≤de50时,采用旋转切刀;当管径>de50时,采用手工木工锯;
        (3)hdpe管在地面连接完成,试压、合格后方可埋管;井回填后再次试压、合格后方可连接水平干管;水平总管连接完试压、合格后方可回填土。总管连接完后进行系统试压;
        (4)hdpe管道的连接可采用热熔连接r热熔承插连接、热熔对焊连接),与金属管道连接应采用法兰连接;
        (5)热熔对接:管材外径φ≥63mm的hdpe管均可采用热熔对接方式连接,该方法经济可靠,其接头在承拉和承压时都比管材本身具有更高强度。热熔连接温度:200-210℃。使用该方法时,设备仅需热熔对接机,步骤如下:①把待连接管材置于焊机夹具上并夹紧;②清洁管材连接端并铣削连接面;③校直两对接件,使其端面错位量不大于管道壁厚的10%;④放入加热板加热;⑤加热完毕,取出加热板;⑥迅速接合两加热面,升压至熔接压力并保压冷却。
        (6)hdpe管连接的注意事项:
        ①管道连接前应对管材、管件及附属设备、阀门、仪表按设计要求进行核对,并在施工现场进行外观检查,符合要求方准使用。连接时应使用同一生产厂家的管材和管件,如确需将不同厂家(品牌)的管材、管件连接则应经试验证明其可靠后方准使用。每次连接完成后,应进行外观质量检验,不符合要求的必须返工;
        ②施工人员应进行上岗培训;
        ③每次施工后,管口应临时封堵;
        ④当室外温度<0℃时,塑料地埋管物理力学性能将有所降低,容易造成地埋管的损害,故当室外环境温度<0℃时,尽量避免地埋管热换器的施工,若赶工期,施工时应采用保护措施或调整施工工艺参数。
        3.3下管施工
        钻孔完成后应立即下管,下管前应对u型管进行试压、冲洗。停留时间越长,孔内的积压现象越严重,管子也就越难放。
        采用预制砼导头下井施工法。预制导头直径略小于钻孔直径,大于4根hdpe循环管所占位置的直径(预制导头制作后应进行试压试验)。依靠导头的重量和hdpe管內水的重量下井,这样既保证下管的速度又可保证hdpe管能有效地到达地源井底,同时,还能保护hdpe管材在下井过程中免受井壁尖石的刮伤、损坏。一般采用人工下管,下管时必须多人合作,提起管子时不得在地上拖拉,不应形成不自然的弯曲,更不允许产生角度。
        为避免热桥损失,u型管管间距应严格按设计要求,下管时尽量保持同心度并且管与管不要接触太紧,施工时每隔2~4m设置固定支卡将u型管分开,以确保垂直地源换热管的相对位置不变,垂直换热管不会贴在一起。hdpe管下井完成后,须将u型管两个端口密封。
        结束语
        暖通工程始终在人们的生活中扮演重要角色,尤其是对于中国北方地区,对于供热问题的关注程度是很高的,为了进一步提升暖通工程的工作效率,将热源地泵技术应用其中已经成为一种必然趋势,热源地泵技术的应用不但有效提升了暖通工程的运行效率,同时也进一步推动了暖通工程的绿色发展,能够在充分利用可再生能源的基础上,对资源进行合理配置,以此实现资源和能源的可持续发展。
        参考文献:
        [1]韩钊.浅析地源热泵技术在暖通工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,000(017):270.
        [2]吕文刚.地源热泵技术在建筑工程暖通领域当中得到的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(08):62.
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