暖通工程师关于暖通工程设计中的地源热泵技术分析及研究

作者:体育博彩  来源:365体育  时间:2019-09-19 10:45  点击:

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  暖通工程是建筑工程的重要组成部分之一,为满足国家提出的节能减排要求,应当在暖通工程设计中,合理运用地源热泵技术。基于此点,文章首先简要分析了地源热泵技术的原理及优势,在此基础上对地源热泵技术在暖通工程设计中的应用进行论述。

  该技术的基本原理如下:对埋藏在地下浅层中的地热能进行充分、有效地利用,以此来达到调节建筑内部温度的目的,从而降低供暖和空调能耗,实现建筑节能。具体而言,地源热泵就是将能量从高温热源向低温热源转移的过程,它在暖通工程中的应用,可实现对地热能的平衡利用,进而为居住在建筑中的居民提供一个舒适的生活环境。当建筑内部温度过高时,可利用该技术将多余的热能释放到大地的土壤当中,若是建筑中的温度较低时,则可将地下浅层土壤中蕴含的热能吸取出来供给建筑,以提高室内温度。

  地球深部蕴藏着巨大的热能,通过地表向空气中散发,这种能量属可再生能源,并且取之不尽。同时,在开发利用地表浅层热源时,与地层只有能量交换,没有没有质量交换,对环境没有污染,属于清洁能源且不会破坏原有的自然界能量系统。

  在冬季,地下温度往往高于地上环境温度,而在夏季,地下温度又会低于地上环境温度,这使得地下热源具备一定的稳定性。根据调查数据显示,运用地源热泵技术可大幅度降低温度调控产生的费用,仅为常规空调费用的50%。

  地源热泵技术可实现多种功能,即建筑供暖、制冷、提供生活热水。如此一来,可有效降低建设配套设施而增加的成本,并且还可以节省配套设施的占地面积。同时,地源热泵机组的运行工况十分稳定,深埋于地下的管路可使用50年以上,且机组使用寿命也可维持在20年左右。

  在暖通工程中使用地源热泵技术,可避免在冬季对设备进行除霜处理,并且热泵机组的构成系统极为简便,基本上不需要维护室外机组部分。而对于室内维护,只需安装制冷空调即可。

  (1)在钻孔施工前,要深入到施工现场进行勘察,结合已有的施工经验,确定钻孔数量、孔行距以及覆盖面积,对钻孔施工进行整体布局;(2)根据施工图进行定位放线,规划好施工现场泥浆池、土方、堆土场以及通道的位置,使其满足施工要求;(3)采用垂直钻孔的方式,在钻孔中避免对管道造成破坏。严格控制钻井机械的停放位置,要求垂直偏差和水平度偏差分别不超过0.5%、1%;(4)钻孔与钻孔之间开挖泥浆池,尺寸为140em×70cm×50cm,以满足施工现场水循环的需要;(5)分派专职人员检验实际钻孔是否与设计图纸相符,若发现偏差较大,则要及时予以纠正;(6)集中堆放施工中产生的土方,为防止扬尘应对土方进行覆盖。为避免在钻孔过程中出现塌方现象,要灌入泥浆,在其凝固后成为护壁,起到一定的支撑作用;(7)当钻孔施工完毕以后,应对隐蔽工程中的钻孔深度及成孔质量进行检验,并做好相应记录。

  在暖通工程设计中应用地源热泵技术时,地埋式u形管可在现场进行预组装,在进行组装前,应当将管以水平的形式整齐堆放在地面上,防止局部受压导致管材变形影响工程质量的情况发生。根据有关规范标准的规定要求,管材的堆放高度应当控制在2.0m以内,管件则应成箱存放在仓库的货架上,若现场未设置仓库,则应整齐堆码在平地上。管材运至现场后,应进行覆盖,避免在阳光下长时间暴晒,以免影响管的性能。

  可采用预制混凝土导头下井施工法进行下管,在对导头进行预制时,应确保其直径小于钻孔直径,依靠导头自重及管内水的重量进行下井,由此除能够确保下管的速度之外,还能使管顺利达到地源井底部。

  (1)土壤换热器应采用竖直埋管,避免因回灌地下水带来水环境污染。经大量工程实践证实,单u型管的实用性大于双u型管,所以应推广使用单u型管。但是,在使用单u型管时,必须埋设更多的管材,可能会造成建设成本增加。

  (2)在地源热泵机组安装过程中,即便是在冬季也要避免使用防冻液,这是因为:冬季地下温度高于地表温度,只需设计数量充足的土壤换热器,即可将水作为介质;防冻液本身属于化学制剂,若使用过量则会对环境造成污染,并因温度过低影响地源热泵的运行效率。

  (3)地源热泵系统所使用的管材必须具备高强度的惰性,为了保证水系统平衡,应将土壤换热器系统中的调节方式设计成室外阀门调节。

  综上所述,在暖通工程设计中,可对地源热泵技术进行合理运用,通过该技术的应用,除了能够使暖通工程的整体能耗得到显著降低之外,还能使建筑能耗随之下降,对于建筑节能具有重要的作用。实际工程中,应对地源热泵装置的安装质量进行严格控制,由此可确保地源热泵的运行更加安全、稳定,从而使其节能作用得以充分发挥。

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