暖通工程建设中的地源热泵施工技术

黎启蒙

(中建三局第一建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430040)

1 地源热泵技术的工作原理

和其他采暖技术不同，地源热泵技术的工作原理是借助地表潜藏的热量，利用地表浅层地热资源调整室内的温度为室内供暖，如图1所示。从能量转换的角度分析，地源热泵技术实质上是热能的转化，其能够将热量从高温热源转移到低温热源上，使两者保持热量的平衡，从而达到均匀散热、供热的目的。地源热泵技术有着很好的运用条件，可以通过自身的优点改善室内的环境，从而提高人们的生活质量[1]。

图1 地源热泵系统原理示意图

2 暖通工程中地源热泵技术的应用优势

2.1 地源热泵技术有利于提升可再生能源的利用率

建筑行业在发展的过程中，不同种类能源的运用十分广泛。在此背景下，要对可再生能源展开合理的利用以及开发，以尽量避免对不可再生资源的浪费。在地源热泵技术的实际运用中，要和实际相结合，采用有针对性的办法，实现对地热能源的合理利用，从根本上控制建筑物的不可再生能源消耗，实现理想的节能目的。和传统的空调系统比较，地源热泵技术的效率不仅能提高30%～50%，而且1 kW的能量消耗能够给用户提供5 kW以上的能量或4 kW以上的冷量，节省23%～28%的能源，所以，在确保尽可能满足社会发展需求的基础上，可以将其看作是未来发展的趋势。

2.2 地源热泵技术有利于突出环境效益

在施工的过程中，工程项目需要耗费大量的能源，在前期的成本投入是非常大的，在施工时和地源热泵技术结合，这一措施在环境保护方面有很重要的影响，同时能够获得很好的经济效益。在节能减排理念的背景之下，想要从根本上实现对环境的保护，就一定要意识到地源热泵技术的重要之处。在此技术的应用过程中，并不会对环境或者是建筑物产生影响，也不会对地下水造成污染。住宅建筑不同采暖空调方式的供热运行污染物排放量比较如图2所示，可看出，运用地源热泵技术的建筑污染物排放量是最少的[2]。

图2 现有住宅建筑不同采暖空调方式供热运行污染物排放量比较图

3 暖通工程建设中地源热泵施工技术

3.1 钻孔施工

1)要根据施工的平面图进行定位放线，按照排水和泥浆倒运的施工工序，和现场的实际情况相结合，确定土方、泥浆池、安全通道和推土场等现场的具体位置，要注意所有通道的顺畅程度。

2)撞击的钻杆要垂直钻孔，避免垂直偏差的钻杆损坏已经埋好的管道，而且钻井的定位要保持水平偏差为1%，垂直偏差度为0.5%。

3)要在两孔之间挖出500 mm×700 mm×1 400 mm的泥浆池，当作钻井机在现场施工过程中的水循环载体。

4)采用正循环回转的钻井模式。

5)钻孔的过程中，要随时安排质检员核对钻孔和施工钻孔拼图的吻合度，保证所有的钻孔位置正确，且要做好记录，如果发现偏差超过设定的标准，应该及时进行改正并且重新定位。

6)当钻孔施工完毕之后，应该及时检查钻孔的深度和质量，并且做好记录工作以备建设单位验收。

7)在钻孔时，要集中堆放产生的土方和土壤。

8)避免钻孔出现塌方的现象，在钻孔的过程中灌入泥浆并且对钻孔的井壁进行护壁，防止出现塌孔的现象。

3.2 现场预组装施工

1)首先应该埋入U型管，在对管材进行组装之前，应该水平堆放在平整的地面上，而且堆放的高度不可以超过2 m；同时管件的存储应该成箱放在货架上，或者放在平整的地面之上，同时在地面上的高度不可以超过2 m。HDPE管在运输到工地的时候，应该用彩条布覆盖，不可以暴露在阳光下。

2)连接HDPE管的过程中，应该彻底清理热熔管头，在进行管材的切割过程中，当管径De50的时候，则运用手工木工具展开切割。

3)HDPE管道在进行地面连接时，完成之后需试压，检验合格之后便可以埋管，回填之后再一次试压，等待合格以后方可连接水平干管。总管连接以后需要再次进行系统的试压。

4)HDPE管道的连接能够运用热熔连接，和金属管道连接时应该运用法兰连接。在对该管道展开连接时，需要注意以下问题：①对现场的施工人员进行严格培训；②应该对管材和附属设备进行仔细核对，并且在施工现场展开整体的检查，符合标准以后才可以使用。在连接的过程中，要使用同一个生产厂家的产品，如果需要不同厂家的产品，则要试验合格之后才可以使用。每次连接完成后，应该对外观的质量进行检测，发现不符合要求的立刻返工。每次施工后及时封住管口，当室外温度<0℃时，塑料地埋管的物理力学性能就会有所下降，很容易对管道造成损害，这时，应该尽量避免地埋管热换气的施工，如果是因为赶工期，那么在施工时要采取一定的保护措施或者是调整施工参数。

3.3 下管的施工

在展开下管施工的过程中，必须要注意下管的及时性，在钻孔完成之后立刻下管，因为下管的时间越晚，钻孔里面的积压越严重，会不利于管道的下放作业。为了保证下管质量，大多数情况都是运用预制导头下井施工的方法，在预制导头制作完毕以后要展开对应的试压工作，导头的直径应该>4根HDPE管的直径，<钻孔的直径，然后根据导头的重量以及管道自身的重量下井。在下井的过程中，要避免管道在地面上拖拉，避免管道产生不自然的弯曲现象以及角度的变化。此外，严格控制管道和管道之间的距离，必须确保两个管道之间不会出现贴在一起的情况，否则会对管道造成严重的影响。

3.4 管道压力试验

在暖通工程地源热泵技术的施工过程之中，管道的压力试验应该最少进行5次，以便于最大化保证管道的安全和稳定性。

1)在垂直下管前，要进行有关的管道压力试验，即带压下管。

2)在垂直管道和水平管道连接之前，进行第二次管道压力试验，当试验结束之后，其结果符合有关规定之后方可接着对管道展开施工。

3)当管道连接完之后，进行管道的压力试验。

4)当分区集、分水器以及各回路的水平连接完毕以后，同样进行管道压力的试验。

5)待暖通工程全部竣工以后应进行最后一次的管道压力实验，此次管道压力试验应该≥48 h，这样才能够确保暖通工程的最终效果[3]。

4 结束语

地源热泵技术是一种十分卓越的建筑供暖制冷技术，有着非常好的运用前景。在此技术的实际运用和施工过程之中，钻孔和管道的施工是非常重要的环节，要加强对这两个环节的质量把控，保证工程施工安全进行。