浅议暖通工程中的地源热泵技术的应用论文_井秀华

浅议暖通工程中的地源热泵技术的应用论文_井秀华

【摘要】人们的生活水平不断提高,对建筑环境的要求也越来越高。暖通空调作为高层建筑必不可少的机电设备,在给人们营造了舒适的居住环境的同时,也造成了很大的能源浪费,于是人们开始研究使用其它清洁能源代替电力维持暖通系统的运转。地源热泵技术就是这样一种新型的暖通空调技术,在节约能源、减少环境污染、控制碳排放方面有着广阔的发展空间。

【关键词】暖通工程;地源;热泵技术

地源热泵技术是现代建筑暖通施工中的常用技术,由于出现时间相对较短,暂时仍属新兴技术行列。地源热泵技术的产生对建筑暖通节能有重要意义,因为该技术应用于建筑暖通施工时,不仅能安全、有效实现建筑供热采暖,还能大大降低能源损耗,实现建筑节能。

一、地源热泵技术概述

地源热泵技术是指将下浅层地热资源充分应用,利用地热资源应用而调节建筑物内部温度。地源热泵技术是将能量从高温热源至低温热源而转移,这样也就实现了能量平衡,为人们提供良好的生活环境。若建筑物内部温度过高时则利用地源热泵技术把能源释放至土壤中,若建筑物内部温度偏低时,从而将能量吸出建筑物,这样亦可提升建筑物内部温度。地源热泵技术是对下浅层地热资源的充分应用,其并不需要大量能源维持地源热泵空调系统,这样地源热泵技术也有着更好的节能作用。且因并没有其他能源利用,更不会释放温室气体,这样也不会对环境造成破坏。地源热泵技术中未利用其他资源,并没有燃烧过程的地源热泵技术非常环保,并不会由于废弃物排放而造成环境破坏。地源热泵技术全年展开循环运用,冬季若想于地下吸收热能时,其夏天可释放热能于地下,这样确保了地下温度平衡,亦能确保其长时间使用。

二、地源热泵的技术原理

地源热泵体系根据载体的区别可以分为三种体系,分别是土壤源热泵、地下水热泵系统、地表水热泵系统。这三种系统虽然有所不同,但是利用地热源进行供暖和制冷的原理殊途同归。都是通过热交换达到能量的转换目的,从而转换成为人们生产生活需要的能源形式。这种转化过程较为简单,因而也比较容易推广应用。以小区住宅家庭为例说明。住宅中的地源热泵系统主要包括立式风盘、卧式风盘、地板采暖、热水水箱、地源热泵以及地理管。通过地源热泵以及地理管的连接,在住宅和地源之间形成通路,带动地热能进入住宅中。进而通过立式风盘和卧式风盘的作用,将地热引导为地板采暖和热水水箱以及沐浴用水中的热能。

三、地源热泵技术的特点

地源热泵技术的供暖采暖方式有别于传统的暖通技术,其运行高效、技术成熟、设备稳定、使用寿命较长、后续的设备维持费用较低,从而有效完成了室内采暖需求。

3.1可再生资源利用

化石燃料取暖存在着严重的环境污染,太阳能取暖费用高,供热不稳定。而地源热泵技术的应用直接解决了暖通工程的技术瓶颈,即能提供稳定的供热系统,同时其能耗低,对环境污染较小。地源热泵是使用可再生能源技术,利用土壤和水体富集的地表进行采暖,同时把地球内部蕴含的太阳量释放到室内空间中,这种采暖方式仅仅消耗了地表吸收太阳能很少部分,对环境产生的影响微乎其微,同时地表能量被利用之后,太阳能和地球内部传导很快就会完成热量平衡。

3.2运行效率高效

地源热泵技术工作状态稳定,其运行能效系数较高,无论在夏季或者冬季都能保持稳定的工作状态。同时地源热泵系统除了提高稳定的供暖之外,还能为用户提供热水服务,地源热泵设备实现了一机多用,增强了建筑系统的经济性。与其他的暖通工程相比,其运行稳定性较高,其使用寿命可以维持在20年以上,其中央空调系统组成结构简单,维护工作较少,只需要进行室内部门的普通维护即可,从而降低了地源热泵技术的经济消耗。

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3.3占地面积较小

地源热泵技术可以实现区域性的控制,为后期的物业管理工作提供便利,各个区域内的工作机组可以独立进行制热或者制冷控制,有效提供了机组的工作效率,避免了能源的浪费,同时随着地源热泵技术逐渐智能化,中央空调系统可以进行智能化的控制。再者地源热泵的结构较为紧凑,占地面积较小,不需要大规模的冷冻机房和锅炉房,从而减少了暖通设备的占地面积,不影响建筑美观,一些小规模的设备可以直接安装在室内,有效节省了空间面积。

四、地源热泵技术在暖通工程中的应用

4.1地源热泵技术的钻孔施工

地源热泵技术在工程中应用需要进行设备固定,并在墙体内部和土壤表层中进行钻孔施工,从而提高热交换效率,保证墙面供热稳定。在钻孔施工过程中,要把其他工程施工和钻孔配合一起,尤其是避免对电缆工程造成破坏;再者在钻孔施工中,要根据供热效率和供热要求来严格计算钻孔数目,把钻孔位置精确到厘米范围内,从而提高钻孔施工效率。

4.2地源热泵在暖通工程预组装施工

在地源热泵管材施工时,首先要保证管道材料质量,对要堆放的管材进行治理抽查,避免出现管材的挤压和堆积,通常而言,其堆积高度要维持在两米以下。装置预组装连接主要采用热熔技术,这种技术的操作简单,同时密封性良好,在预组装施工中,要保持管道接头的清洁,避免把杂物直接融入到管道中,造成密封性较差的问题。

4.3地源热泵换热器的使用

地源热泵技术核心是换热器应用,换热器是实现热量交换的设备,调整整个系统的换热效率。当前在建筑工程中常用地下水源开采和土壤换热两种,前者适用于水资源丰富的地区,而后者的适用地域范围较广,其应用更加广泛。土壤换热器采用水平埋管或者竖直埋管,土壤换热器的适用性较强,其工程应用范围广阔。采用竖直埋管的土壤换热器对环境的破坏较小,不用担心对环境造成后续的破坏,其运行可靠稳定、安全环保。

4.4地源热泵技术的下管施工

下管子施工阶段是重中之重,因此在施工中准确进行施工,提高施工质量,保证下管自施工阶段为今后的工程应用提供坚实的基础。因此地源热泵技术的下管施工要及时有效,钻孔完成之后要马上进行下管,否则的话钻孔水泥就会出现冷凝固化,从而造成下管子困难,从而影响了管道的整齐性和密封性。再者为了提高下管施工的效率,要对预制的导头进行压力测试,看看其是否能承担工程压力要求,同时导头的直径要大于四根管道直径,并略小于钻孔直径,避免在下管时受到较大的阻碍而产生变形,不要出现紧贴一起的现象,并对管道两端进行密封,提高整个系统的密封性。

结语

总之,随着我国经济的发展,对于居住条件的要求越来越高,良好的暖通工程成为人们不断追求的目标,当前地源热泵技术应用于暖通工程有良好的工程效果,我国幅员辽阔,地表浅层的地能资源丰富。因此,在暖通工程建设中,要改变传统的建筑暖通技术,及时转换到可再生资源的开发利用上,借助地表蕴含的热量完成采暖供暖。在地源热泵技术的应用中,要根据地区气候条件的差异性来设置工程参数,并强化施工控制,提高工程质量。

参考文献

[1]安嫦娥,刘文杰.暖通工程中的地源热泵技术的应用[J].科技传播,2012.

[2]李殿会.暖通工程中的地源热泵技术的应用[J].城市建理论研究(电子版),2013.

[3]石丰.暖通工程中的地源热泵技术的应用[J].科技与企业,2014.

论文作者:井秀华

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期

论文发表时间:2019/6/21

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