摘要:暖通工程是建筑工程的重要組成部分之一,為滿足國家提出的節(jié)能減排要求,應(yīng)當(dāng)在暖通工程設(shè)計中,合理運用地源熱泵技術(shù);诖它c,文章首先簡要分析了地源熱泵技術(shù)的原理及優(yōu)勢,在此基礎(chǔ)上對地源熱泵技術(shù)在暖通工程設(shè)計中的應(yīng)用進行論述。 

關(guān)鍵詞:暖通工程;地源熱泵技術(shù);節(jié)能 
  1.地源熱泵技術(shù)的原理及優(yōu)勢 
  1.1地源熱泵的基本原理 
  該技術(shù)的基本原理如下:對埋藏在地下淺層中的地?zé)崮苓M行充分、有效地利用,以此來達到調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部溫度的目的,從而降低供暖和空調(diào)能耗,實現(xiàn)建筑節(jié)能。具體而言,地源熱泵就是將能量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩崔D(zhuǎn)移的過程,它在暖通工程中的應(yīng)用,可實現(xiàn)對地?zé)崮艿钠胶饫,進而為居住在建筑中的居民提供一個舒適的生活環(huán)境。當(dāng)建筑內(nèi)部溫度過高時,可利用該技術(shù)將多余的熱能釋放到大地的土壤當(dāng)中,若是建筑中的溫度較低時,則可將地下淺層土壤中蘊含的熱能吸取出來供給建筑,以提高室內(nèi)溫度。 
  1.2地源熱泵技術(shù)的優(yōu)勢 
  1.2.1清潔環(huán)?稍偕 
  地球深部蘊藏著巨大的熱能,通過地表向空氣中散發(fā),這種能量屬可再生能源,并且取之不盡。同時,在開發(fā)利用地表淺層熱源時,與地層只有能量交換,沒有沒有質(zhì)量交換,對環(huán)境沒有污染,屬于清潔能源且不會破壞原有的自然界能量系統(tǒng)。 
  1.2.2節(jié)能高效 
  在冬季,地下溫度往往高于地上環(huán)境溫度,而在夏季,地下溫度又會低于地上環(huán)境溫度,這使得地下熱源具備一定的穩(wěn)定性。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,運用地源熱泵技術(shù)可大幅度降低溫度調(diào)控產(chǎn)生的費用,僅為常規(guī)空調(diào)費用的50%。 
  1.2.3實用性強 
  地源熱泵技術(shù)可實現(xiàn)多種功能,即建筑供暖、制冷、提供生活熱水。如此一來,可有效降低建設(shè)配套設(shè)施而增加的成本,并且還可以節(jié)省配套設(shè)施的占地面積。同時,地源熱泵機組的運行工況十分穩(wěn)定,深埋于地下的管路可使用50年以上,且機組使用壽命也可維持在20年左右。 
  1.2.4維護簡單 
  在暖通工程中使用地源熱泵技術(shù),可避免在冬季對設(shè)備進行除霜處理,并且熱泵機組的構(gòu)成系統(tǒng)極為簡便,基本上不需要維護室外機組部分。而對于室內(nèi)維護,只需安裝制冷空調(diào)即可。 
  2.地源熱泵技術(shù)在暖通工程設(shè)計中的應(yīng)用 
  2.1工藝要點 
  2.1.1鉆孔 
  (1)在鉆孔施工前,要深入到施工現(xiàn)場進行勘察,結(jié)合已有的施工經(jīng)驗,確定鉆孔數(shù)量、孔行距以及覆蓋面積,對鉆孔施工進行整體布局;(2)根據(jù)施工圖進行定位放線,規(guī)劃好施工現(xiàn)場泥漿池、土方、堆土場以及通道的位置,使其滿足施工要求;(3)采用垂直鉆孔的方式,在鉆孔中避免對管道造成破壞。嚴(yán)格控制鉆井機械的停放位置,要求垂直偏差和水平度偏差分別不超過0.5%、1%;(4)鉆孔與鉆孔之間開挖泥漿池,尺寸為140em×70cm×50cm,以滿足施工現(xiàn)場水循環(huán)的需要;(5)分派專職人員檢驗實際鉆孔是否與設(shè)計圖紙相符,若發(fā)現(xiàn)偏差較大,則要及時予以糾正;(6)集中堆放施工中產(chǎn)生的土方,為防止揚塵應(yīng)對土方進行覆蓋。為避免在鉆孔過程中出現(xiàn)塌方現(xiàn)象,要灌入泥漿,在其凝固后成為護壁,起到一定的支撐作用;(7)當(dāng)鉆孔施工完畢以后,應(yīng)對隱蔽工程中的鉆孔深度及成孔質(zhì)量進行檢驗,并做好相應(yīng)記錄。 
  2.1.2組裝 
  在暖通工程設(shè)計中應(yīng)用地源熱泵技術(shù)時,地埋式u形管可在現(xiàn)場進行預(yù)組裝,在進行組裝前,應(yīng)當(dāng)將管以水平的形式整齊堆放在地面上,防止局部受壓導(dǎo)致管材變形影響工程質(zhì)量的情況發(fā)生。根據(jù)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,管材的堆放高度應(yīng)當(dāng)控制在2.0m以內(nèi),管件則應(yīng)成箱存放在倉庫的貨架上,若現(xiàn)場未設(shè)置倉庫,則應(yīng)整齊堆碼在平地上。管材運至現(xiàn)場后,應(yīng)進行覆蓋,避免在陽光下長時間暴曬,以免影響管的性能。 
  2.1.3下管 
  可采用預(yù)制混凝土導(dǎo)頭下井施工法進行下管,在對導(dǎo)頭進行預(yù)制時,應(yīng)確保其直徑小于鉆孔直徑,依靠導(dǎo)頭自重及管內(nèi)水的重量進行下井,由此除能夠確保下管的速度之外,還能使管順利達到地源井底部。 
  2.2注意事項
  (1)土壤換熱器應(yīng)采用豎直埋管,避免因回灌地下水帶來水環(huán)境污染。經(jīng)大量工程實踐證實,單u型管的實用性大于雙u型管,所以應(yīng)推廣使用單u型管。但是,在使用單u型管時,必須埋設(shè)更多的管材,可能會造成建設(shè)成本增加。 
 。2)在地源熱泵機組安裝過程中,即便是在冬季也要避免使用防凍液,這是因為:冬季地下溫度高于地表溫度,只需設(shè)計數(shù)量充足的土壤換熱器,即可將水作為介質(zhì);防凍液本身屬于化學(xué)制劑,若使用過量則會對環(huán)境造成污染,并因溫度過低影響地源熱泵的運行效率。 
 。3)地源熱泵系統(tǒng)所使用的管材必須具備高強度的惰性,為了保證水系統(tǒng)平衡,應(yīng)將土壤換熱器系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)方式設(shè)計成室外閥門調(diào)節(jié)。 
  3.結(jié)語 
  綜上所述,在暖通工程設(shè)計中,可對地源熱泵技術(shù)進行合理運用,通過該技術(shù)的應(yīng)用,除了能夠使暖通工程的整體能耗得到顯著降低之外,還能使建筑能耗隨之下降,對于建筑節(jié)能具有重要的作用。實際工程中,應(yīng)對地源熱泵裝置的安裝質(zhì)量進行嚴(yán)格控制,由此可確保地源熱泵的運行更加安全、穩(wěn)定,從而使其節(jié)能作用得以充分發(fā)揮。