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摘要:随着建筑工程项目的增多,人们对建筑工程的的关注度与日俱增。对于建筑而言,暖通工程是主要的能耗对象,也是实行节能减排策略的重点目标。伴随技术创新的不断深入,一种全新的节能环保技术应运而生,即为地源热泵技术,通过对该技术的合理应用,不仅可以满足建筑使用日常需求,还能有效减少能源消耗,具有极高的环保性,值得大范围推广使用。本文就建筑暖通工程中的地源热泵技术的应用展开探讨。
关键词:暖通工程 地源热泵技术 应用
引言
地源热泵技术是一种新型的供暖技术,无论在供热效果还是环保节能方面都具有很大的优势,随着人们供暖需求和质量的提升,这种新的供热技术被广泛地认可和应用,它克服了传统供暖技术中存在的诸多问题和缺陷,在提升人们的生活质量中发挥了重要的作用,只有明确此技术在具体应用中的技术要点,才能确保其积极作用有效发挥。
1地源热泵特点
1.1节能减排
地源热泵技术应用当中节能减排完美表现在转换热能过程中,此技术的总体应用过程中不会出现任何浪费能源的情况,同常规采暖技术比较,节能性质更加突出。另外,此技术使用流程中,只是使用了地表浅层的热能,就可以提高室内温度,也并不会产生浪费能源的情况,也并不会带来环境污染。
1.2维护成本低
在相同的外界条件下,利用地源热泵技术的建筑物可节省一定系统维护成本。通过实践可知,地源热泵耐久性很强,内部的机械运动部件极少,主要部件都集中在室内或地下,不与室外环境直接接触,其中地下的部分可使用五十年,地上的部分可使用三十年。因此,地源热泵是一种无需维护的新型空调系统,节省了用于维护方面的成本。另外,机组平均寿命可达十五年,且结构紧凑、自动化水平高、支持无人值守。然而,同其他事物类似,地源热泵也存在诸多问题,最为明显的有:受地下水资源的影响和限制,使得不同地区的地下水利用形式存在很大差异,但从本质上讲,地源热泵无需对地下水进行大规模开采,所利用的水资源可进行回灌,因此它不会污染水质。
1.3环保长效性优势
环保性能具有长效性主要是由于地源热泵技术应用后,热源的获取和应用过程中不会产生资源浪费和污染,也就表明利用这种技术获取的热能源在利用效果上比较充分,实现了能源的有效节约。那么,有限资源可利用的时间就会被拉长,这使得资源在利用过程中的环保效用达到了长期有效的效果,这与环保节能要求中的长期性特点也是相吻合的,因为短期环保效应并不能真正的发挥出其在节能环保中的真正作用,只有在长期的应用中体现出来的环保效果,才能称之为长期有效。
2地源热泵技术原理
通常情况下可将地源热泵分成三大种类,即为地埋管、地下水源热泵与地表水源热泵。其中,地埋管属于全封闭系统,依靠介质循环实现传热,也是连接系统与大地的主要途径。从结构角度讲,主要包括换热器,由多条埋管构成。一般而言,换热器布置方式有水平和竖直两种,竖直布置是指在地层上进行钻孔,埋设相应的U形管,然后进行填实处理,经常将灌浆材料作为主要填实材料。系统原理为:在寒冷的冬季,系统从地下水体中吸收一部分热量,通过热量传递向建筑供暖;在炎热的夏季,系统不断吸收地表(建筑)热量,通过热量传递,将多余的热量传递并释放至地下,以此起到降温与储能的作用,为后续冬季供暖提供基础条件。
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3地源热泵技术在暖通工程中的实际应用
3.1钻孔
主要内容:①钻孔施工准备阶段,对场所要全方位进行勘察,做好各个专业的协调工作,落实好技术交底。根据图纸表明的钻孔数量、位置、尺寸,对施工准确情况进行审核,检查设备机具的实际运转情况。保证无误之后,按照图纸进行位置确定,做好放线工作;②钻孔过程中,保证钻杆垂直地面,避免出现孔斜现象,水平方向最大的误差不许超过百分之一,垂直方向最大误差不许超过0.5%;③两两相邻钻孔间建立泥浆池,当做钻孔过程中的水循环,防止水体流到其他地方,确保施工现场更加干净整齐;④堆放钻孔产生的土体,施工现场施工面积有限,将土体移至到指定的弃土地方,遮盖完好,避免雨水将土体冲走,给周围环境带来污染;⑤预防塌孔出现,钻孔过程中沿着孔壁灌注少许泥浆,打造泥浆护壁,提高孔壁强度;⑥钻孔过程中需要严格监控其他管线布置情况,预防因为钻孔给其他管线带来破坏情况;⑦钻孔结束后及时验收,要由专门的工作者实现质量审核工作,确保质量达标之后才可进行下面的施工工作,如果出现质量问题,要严格按照现实情况使用行之有效的措施进行处置。
3.2管道组装及下管
(1)地埋U形管需要在现场实施预组装,组装前,需要将全部材料放置在平坦地面上,地面需要保持清洁,材料不得受到较大的压力,以免产生形变影响管材质量。材料堆放的实际高度不能超过2m,可采用成箱等方法进行堆放,同时做好储存管理工作,避免材料长时间被太阳光照射。(2)组装过程中,应先对热熔管头进行清理,对管材实施切割时,如果其直径在50mm以内,则需使用旋转切刀;如果直径在50mm以上,则需使用锯弓。组装完成后开始试压,未经试压或试压不合格的管材禁止使用。此外要注意,在回填结束以后,还需对管道进行二次试压,确认合格后在与水平管道连接。对于管道的连接,可选取常用的热熔法,而金属管道可使用法兰连接法。连接过程中必须认真核对各个设备,以免设备不匹配对施工造成影响。(3)在以上工作完成之后即可进行下管。下管以前,不仅要对管道实施反复冲洗,还要根据相应的标准进行试压。下管时,如果停留的时间较长,会造成不同程度的积压问题,对施工带来很大的麻烦。为确保施工顺利进行,可采用当前较为先进的预制砼导头下井法,其导头直径相对较小,在实际情况中主要借助导头自重进行下井[4]。施工中应注意,不得在地面上大力拖拽管道,以免造成管道曲折,影响后续施工。(4)下井作业完成以后,根据施工方案的要求,按照2-4m的间隔,使用固定支卡隔开相邻的U形管,以此有效避免热桥效应。除此之外,还需对管道间距实施合理的规划,避免管道紧贴,从而确保施工质量。
3.3管道压力试验
暖通工程当中利用地源热泵技术,要进行管道压力试验工作。这样为了更好的保证管道安全运行。首先,下管之前需要实现管道压力试验工作,即带压下管;其次,水平与垂直管熔接之前实现第二次的管道压力试验工作,只有结果充分满足相关标准之后才能够对管道继续进行施工工作;然后,完成连接分区集、分水器之后进行第三次的管道压力试验,而且整个的管道压力试验工作不得少于4h;最后,完成暖通工程之后需要做好最后的管道压力试验工作,这一次的管道压力试验要不低于四十八个小时时间,只有这样,才可以更好的保证暖通工程的质量。
结语
总之,建筑中的暖通工程是关系到人们日常生活质量的一项重要工程,对于人们的日常生活意义重大,而地源热泵技术作为一种新型的、被人们广泛认可的技术具有许多传统供热技术不具备的优势。在实际应用过程中,相关的专业技术人员应当准确把握应用过程中各个环节的技术要点,保证这种新型的供暖技术在建筑暖通工程中的应用为人们带来更大的便利。
参考文献:
[1]许开放.暖通工程设计中的地源热泵技术分析及研究[J].建材发展导向,2017,15(6):396.
[2]武大伟.暖通工程中地源热泵技术的应用与施工[J].科技创新与应用,2017(12):256.
[3]陈军.浅析暖通工程中的地源热泵技术[J].现代国企研究,2016,(06):105.
[4]石丰.暖通工程中的地源热泵技术的应用[J].科技与企业,2014,(06):187.
论文作者:王海涛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/29
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