暖通工程地源熱泵技術應用淺述

李 純

淄博王府置業有限公司

1 前言

我國在20世紀80年代便開始對地源熱泵空調展開研究，近年來在多項技術應用促進中，地源熱泵行業實際發展速度加快。隨著人們對環保、節能意識的增強以及生活品質以及建筑環境追求度不斷提升，逐步對地能資源供熱制冷熱泵系統具有較高重視度。地源熱泵空調能有效降低資源以及環境產生的污染，還能選取可再生資源以及常規能源。為了保障暖通空調項目能穩定構建，對各類常見問題隱患集中管控，要注重突出節能環保效用，選取更多先進的可再生能源是重要發展的方向，其中地熱能源運用就是相對有效地類型。在暖通空調地熱能源運用中，要注重對地熱泵合理設定，保障地源熱泵技術運用具備較強的適應性與匹配度，能有效規避多項風險問題。

2 地源熱泵空調系統的構造與原理概述

2.1 地源熱泵空調系統的構造

地源熱泵空調系統構造能劃分為制冷熱泵、地下換熱、冷熱輸送分布幾個組成部分。其中地下換熱設備運用具有重要作用，首先是在自然冬季通過水以及土壤對熱量有效吸收，其次在夏季向土壤以及水中釋放熱量，其相當于埋設在地下以及水中的換熱器組織。制熱冷泵運行中具備諸多功能，冬季促進熱泵穩定循環，能全面提升土壤環境以及水的熱量，之后通過泵項供暖空間內輸送熱量。夏季運行制冷方式，將密閉空間內熱量從土壤以及水中有效排出。系統運行中主要是發揮冷凝器、壓縮機、循環系統、節流閥、蒸發器等作用。冷熱輸送功能實踐中，主要是向需要空調的房間內輸送由制冷熱泵設備制取的冷熱能量，這樣能實現房間內部空氣流動合理化發展。補充更多滿足人體活動的空氣、溫度等，其主要構成裝置有載熱載冷管道、風機盤端、風道以及末端裝置等[1]。

2.2 地源熱泵空調系統運行原理

目前通過市場中各類制冷熱泵裝置運行原理能對其進行有效分類，主要是劃分為吸收式制冷熱泵設備、蒸汽壓縮式設備。其中吸收式制冷熱泵設備在運行中主要是通過驅動燃氣發動機與電動機進行作用，會產生天然氣以及電能耗損。蒸汽壓縮式制冷熱泵裝置運行主要是通過較高質量的熱能有效驅動，會消耗較多天然氣、熱水、油等。當前熱泵裝置以及電動蒸汽壓縮式制冷裝置運行較為常見，其中地下水、地表水、土壤等均是地源介質，在制冷過程中，低壓與低溫工質飽和蒸汽通過蒸發器有效輸送到壓縮機中，這樣能被有效壓縮成高溫高壓蒸汽，之后蒸汽達到冷凝器中。在冷凝器中，對應的地源介質能有效冷卻，產生高壓飽和狀態液體[2]。此類液體順勢流向節流閥，再有效作用產生低溫低壓的濕潤蒸汽。最后抵達壓縮機以后進入到后續循環中，在制熱發生過程中主要是節流閥中產生的氣液達到蒸發器中，便于地源介質熱量集中收集，之后轉變為飽和蒸汽。飽和蒸汽有序抵達壓縮機，被有效壓縮成高溫高壓過熱蒸汽，到達冷凝器之后，冷凝器中工質將熱量有效傳遞到載熱劑。工質趨向于高飽和、中溫液體轉變，進入到節流閥以后開始趨向于低壓、低溫工質氣液有效轉變，再進入到后續循環過程中[3]。

3 地源熱泵常見種類

3.1 大地耦合熱泵

大地耦合熱泵其熱源以及熱匯主要是基于地表淺層土壤為主體，對比傳統空氣熱泵具有諸多優勢。其地表水與空氣來說，當土壤深入到地底，在全年產生的穩定波動幅度較小，土壤將會對地表空氣以及溫度產生較大影響。因此，在諸多條件中，熱源以及熱匯能作為熱泵裝置，保障系統能高效率運行。其次，土壤作為熱泵熱源與熱匯，可以有效替代傳統冷卻塔、鍋爐等，控制環境污染問題。與空氣熱泵對比能得出，大地耦合熱泵沒有除霜問題，不需要風機對土壤熱源有效回收，這樣能有效控制系統噪聲等級。土壤自身就是蓄熱體以及蓄冷體?；诖蟮伛詈蠠岜媚苡行Т钆涮柲苎b置運用，基于土壤環境放熱作用，有效滿足制冷與供熱要求。其中土壤環境整體傳熱作用力較差，要注重補充較大的工人面積，實際占地面積較大。在地下管道埋設過程中，其運行消耗成本偏高，后續多類運行故障檢修難度較高。當土壤環境相對干燥，將會對其整體導熱作用產生影響。在夏季環境中，對外排熱難度偏大，屬于不可逆運行模式[4]。

3.2 地下水熱泵

在地源熱泵中地下熱源屬于重要分支，此類熱泵技術運用主要是基于地下深井，基于熱源、熱匯實施有效供熱與供冷。其中地下深井水位處于地層，深層水井水溫恒定不變，其熱泵運行多項價值突出。通過對水井系統規范化布局，能占據較小面積，當地下水回灌以及對地下水進行抽取，不會對占地面積產生較大影響。對于大地耦合熱泵，對地式熱交換器合理運行能有效控制運行成本。對于大型熱泵系統運用，井水單位容量消耗成本偏低。井的流量較高，便能滿足空調系統運行要求。與中央空調系統對比，選取地下熱泵系統，對其進行規范化設計，無須維護，整體消耗成本偏低[5]。

4 暖通工程地源熱泵技術運用要點探究

4.1 鉆孔施工技術要點

在暖通工程地源熱泵技術運用中，在鉆孔施工操作展開前要注重對施工現場展開全面勘測，確保其與諸多專業電纜、土建、排水專業之間能有效銜接。要注重對施工鉆孔平面圖大小、行距、孔位數等信息集中整合，對施工面積展開全面核實，確保其能滿足打孔操作要求。在保障多項數據核對無差錯之后，要給予施工平面圖對定位放線情況實施有效檢查，之后展開排水、泥漿倒運等，對泥漿池、堆土場等區域規范化布置，確保施工現場通道穩定布設。之后要注重做好鉆孔就位，保障鉆機鉆桿能保持最合適的出制度，防止垂直度偏差問題導致施工埋設完成的管道受到磕碰作用影響產生不同程度磨損。在正常施工狀態中，要保障鉆井機械定位水平偏差值控制在≤1%，促使垂直偏差能≤0.5%，要注重將1400mm×700mm×500mm大小泥漿池有效布設在鉆孔的兩孔間，然后放置在地埋管外購方向兩孔之間，便于鉆井機運行中具備良好的水循環載體，有助于對倒流情況進行控制，全面提升施工現場干凈度。在施工中參照施工經驗能選取正循環回轉鉆井技術，在鉆孔施工操作中，要注重組織專業人員實施施工檢查，便于鉆孔位置更為精確，還要對各項數據進行記錄。當施工偏差超出此項標準，要注重及時進行修正與重新定位。還要對隱蔽工程進行記錄，相關建設部門與監理單位要及時進行驗收。在鉆孔以及土方施工開挖中會產生較多土壤，對此類土壤要注重規范化堆放，還要應用布條實施覆蓋。

4.2 現場預組裝施工技術要點

在施工現場要注重基于預組裝方式布設U型管，為了對管材變形問題集中控制，要注重在平整度較高的地面上水平布設U型管，這樣能有效防止外部受壓產生較大變形力。在U型管堆放中，要注重將堆放高度控制在2m之下。在管件存儲中，管理人員要注重將其成箱堆放。在U型管堆放地面上，要注重將其高度控制在2m范圍內。其中HDPE管抵達施工現場之后，要注重運用彩布條進行覆蓋，避免其受到自然光照照射。在HDPE管對接中，要注重對熱熔管頭實施有效清潔。在管材切割中，對于不超出de50的管徑管材，要注重運用旋轉切刀實施有效切割。針對de50管徑管材，要注重應用手工木工鋸實施有效切割。在地面上做好HDPE管連接以后，要規范化進行試壓管控。做好HDPE管質量監控，之后進行埋管操作。在回填以后再次實施試壓管控，當其質量達標以后要注重展開水平干管對接施工。要對水平總管合理連接，在水平縱觀連接中，針對性做好試壓管控，保障其質量合格，之后實施回填施工。在總管連接以后要進行試壓管控，在熱熔對接中，針對管材外徑超出63mm的HDPE管要注重針對性分析熔對接方式，此項連接技術經濟性突出，接頭位置承拉、承接、承壓強度要超出管材自身。正常狀態下熱熔連接溫度要規范化控制在200℃~210℃范圍內。實際熱熔對接操作流程設定中，要注重規范化選取熱熔對接機，在焊機夾具中要注重對連接管材規范化布設，注重做好夾緊操作。對管材連接端實施有效清理，還要注重對連接面實施有效銑削。對對接件有效校直，保障端面錯位量有效控制在管壁厚度的10%之內。之后放入加熱板實施有效加熱，充分加熱之后取出加熱板，這樣能在較短時間內對兩個加熱面有效對接，有助于對熔接壓力有效控制實施保壓冷卻管控。

4.3 下管施工技術要點

在鉆孔施工操作完成之后要注重及時進行下管施工操作，在下管之前要注重對U型管實施有效試壓以及沖洗操作。正常情況下，要注重基于預制混凝土導頭下井施工法展開下管施工操作。施工技術人員要確保導頭直徑大小略微低于鉆孔直徑，其次還要超出4根HDPE循環管所處位置區域大小?；贖DPE管內水以及導頭質量實施有效下井，這樣能對下管速率進行控制。還能保障HDPE管能精確化達到地源井底端，防止下井施工中HDPE管材受到井壁尖石刮傷以及不同程度損壞。為了能對熱橋損失現象有效控制，在U型管管間距控制中要注重適應設計規定要求。在下管階段要注重控制最合理的同心度，防止管道之間出現過度接觸情況。在實際施工中，要注重間隔2m~4m范圍運用固定支卡，便于分開U型管。做好HDPE管下井操作以后，要注重將U型材料斷口實施針對性密封處理。

4.4 管道壓力試驗

在暖通工程中要注重規范化運用地源熱泵技術，提升管道壓力試驗管控操作。這樣能有效促使管道安全穩定運行，在下管之前要注重做好管道壓力試驗，注重帶壓下管。水平與垂直管在熔接前要注重對管道實施針對性壓力試驗，確保結果能有效滿足相應標準之后展開施工操作。要針對性做好連接分區集水器、分水器管道壓力試驗，完整的管道壓力試驗不能低于4h。做好暖通工程施工之后要注重對管道壓力進行試驗，此時壓力試驗不能小于48小時，這樣才能全面提升暖通工程整體施工質量。

5 結語

地源熱泵技術屬于籌現代化環保供暖技術措施，其應用高效性以及環保性較強。我國地域遼闊，諸多區域存有諸多地表淺層能源，要注重結合淺層能源選取相應的地源熱泵技術措施，有助于全面提升地熱資源應用效率。對傳統暖通技術運用集中彌補，降低生態環境污染現狀，促進建筑領域穩定發展。