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暖通工程中地源热泵技术的应用与施工

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发表于 2021-1-29 11:32:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
1 工程概况

根据淮南市山南剧院项目的《地源热泵系统工程地埋管测试报告》,夏季平均每米井深换热量为:54.7W/m,冬季平均每米井深换热量为:42.3W/m,在施工前对工程进行了土壤热工测试。根据测算结果可知本工程地源热泵地埋管系统换热量:夏季为:2797kW,冬季为:1960kW。根据计算,工程选择使用高密度HDPE100 型dn32 双U型管土壤换热器,有效长度为:120m。按冬季空调热负荷设计地埋管。所需换热孔数量为426 个。

另外,为了使地源热泵空调系统能实现长期利用地热源的目的,使土壤每年的取热和放热总量达到平衡。工程设计中采用地源热泵加辅助冷却塔的复合式地源热泵系统,利用冷却塔承担冷热负荷差,以保持土壤的热平衡。(湖南地源热泵安装咨询13973127998 www.hj0731.com)

2 山南剧院暖通工程中地源热泵技术的应用与施工

2.1 暖通工程中地源热泵技术的施工流程图

在施工开始之前,参照以往的经验并结合工程的实际情况,设定了科学的施工流程,确保工程施工安全、质量。

2.2 暖通工程中地源热泵技术的实际施工

将地源热泵技术应用到暖通工程中不仅可以有效的节约能源,同时还可以大大提高暖通系统的稳定性以及其环保性能,因此其发展是非常有必要的。现以山南剧院暖通工程为例介绍地源热泵技术的实际施工。

2.2.1 钻孔

(1)在进行钻孔前充分仔细勘察现场的地质条件和具体情况,同时,与其他专业的相关衔接工作做充分准备。钻孔过程应严格遵照施工图纸执行,包括钻孔的行间距、钻孔数量等参数,进行准确放线定位。(2)钻孔过程中首先应保证钻杆能够自始至终保持垂直状态,钻孔过程中应严格控制钻孔偏差,实际操作过程中应保证水平偏差在1%范围内,垂直偏差在0.5%范围内。(3)钻孔过程中泥浆池的作用是十分关键的,泥浆池是钻孔所用泥浆的容器,可以避免钻孔所用的泥浆四处流动,保证泥浆及施工现场的干净整洁:钻孔过程会产生很多废弃的土壤,应将这些废弃物进行集中堆放。

2.2.2 组装管道和下管工作

(1)地埋式用到的U形管一般情况下在现场进行组装、切割是最合理的,以满足有可能出现的设计变更,尤其是钻孔深度的需要。组装前应做好材料的进场工作,所需材料应整齐码放,避免管材堆放不整齐、堆放过高等原因产生的局部受压情况的出现,防止管材受压变形影响使用效果,应严格限制管材的堆放高度。同时,HDPE管道进场后应做好防晒工作,尽量采用集中装箱的方式储存,或用遮阳布等将其进行覆盖,避免因长时间的阳光照射影响其质量。(2)每隔3m 左右应将U 形管道用支卡隔开,这样做可以有效的避免热桥效应的出现。同时,施工前应对管道间距离进行合理的规划,防止由于设计不合理使管道紧贴。此外,下管工作完成后应对管道两端进行封闭处理。

2.2.3 管道压力的试验

在暖通工程地源热泵技术施工过程中,管道的压力试验最少要进行五次,以便于最大程度的确保管道运行的安全与稳定。(1)垂直下管之前开展相应的管道压力试验,也就是通常所说的带压下管;(2)水平管道和垂直管道在进行熔接之前还要第二次的管道压力试验,当试验结果符合相关规定后才可以继续对管道进行施工;(3)管道在熔接完成之后还要再次进行管道压力试验;(4)分区集、分水器和各回路水平管连接完成之后还要再次进行管道压力试验,并且本次试验的时间应该大于等于四小时;(5)暖通工程全部完工之后应该开展最后一次管道压力试验,本次管道压力试验的时间应该大于等于48 小时。这有这样,才能够最大程度的确保暖通工程的效果。

3 地源热泵技术施工质量控制对策

3.1 钻孔质量的控制对策

(1)在开展钻孔作业之前,依据实际的施工情况对钻孔现场实施清理,在将场地清理好之后,开始布线,最后确定好实际施工的钻孔位置。(2)钻机的钻杆要拥有非常优良的垂直度,以便于最大程度的避免钻机钻杆在钻孔过程中出现垂直偏差,对管道造成影响。(3)在实际钻孔作业中,相关质量监管工作人员要随时对钻孔位置进行检查和记录,使钻机在正确的位置进行钻孔作业。(4)在钻孔作业竣工之后,还要对钻孔的深度以及质量进行检查,检查无误之后向监理报批,准备验收。(5)地埋换热管下管过程中应对下管深度进行确认,且应带压下管,假如在下管作业中工作人员发现压力存在快速变化的情况,应该将施工所用的管道抽出,选择新的压力试验合格的管道进行带压下管作业。完成之后分析出现这种问题的情况,并制定好相应的整改措施。(6)地源热泵技术实际施工中的埋管作业要尽可能的连续作业,施工中途停止或者休息的时间不可以大于15min。(7)在钻孔作业中为了防止钻孔出现塌方状况,应该向钻孔中灌注泥浆。

3.2 回填质量的控制对策

回填工序也称为灌浆封井,该工序主要有两个目的:第一,增强埋管和钻孔壁二者之间的热传递性能;第二,对工程进行密封,以便于防止工程对地下水层造成污染。
(1)井孔中地埋管换热器埋设完毕后,用原浆、细砂的混合浆进行灌浆回填,确保填充物沉淀密实后,在孔内铲入细砂进行封孔,必须将管和孔井之间空隙填实,确保换热效果。
(2)在水平总管连接前,水平沟沟底平整后应先回填一层细沙,待管道连接完成后再回填细砂或细土将管道覆盖,回填压实过程要均匀,回填料应与管道接触紧密,且不得损伤管道。至此,回填完毕。

4 地源热泵技术的应用优势

(1)拥有极好的稳定性:地能的热资源温度通常都处于较为稳定的状态,基本上始终维持在10℃-20℃,冬季温度高于外界环境,夏季其温度低于外界环境,这就使得地源热泵始终可以不受外界因素的影响而处于可靠、稳定的运行状态。
(2)节能高效。地源热泵技术所使用的能源为地热以及电能,其中地热为主,电能为辅,因此,使用该技术可以极大的节约电能。相关实践证明,地源热泵在冬季对电能的利用率可以达到100%,这相比于常规的中央空调而言可以节约40%的电能。(3)环保可再生。地源热泵技术在使用过程中不产生任何污染,不产生废气,也不产生固体废弃物,是一种环境友好型的技术。另外,地源热泵是一种可以再生能源,符合能源可持续性发展的趋势,是理想的绿色环保产品。

5 结束语

综上所述,地源热泵技术是一种非常优质的建筑供暖制冷技术,具有着非常良好的应用前景。在该技术的实际使用与施工过程中,钻孔与管道施工是其中最为重要的施工环节,因此要加强对这两个环节的质量控制,确保工程施工安全开展。

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