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地源熱泵介紹

實施可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略已成為新時期我國能源發(fā)展的基本方針，可再生能源在建筑中的應(yīng)用是建筑節(jié)

能工作的重要組成部分。2004年國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了中國第一個《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》:加快

太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉丛诮ㄖ锏睦谩?/span>2006年1月1日《可再生能源法》正式實施，地源熱泵系統(tǒng)

作為可再生能源應(yīng)用的主要途徑之一，同時也是最利于與太陽能供熱系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)形式，近年來在

國內(nèi)得到了日益廣泛的應(yīng)用。

地源熱泵技術(shù)是利用地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季

比環(huán)境空氣溫度低這一特點進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），

即可實現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室

內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

地源熱泵在結(jié)構(gòu)上的特點是有一個由地下埋管組成的地?zé)釗Q熱器，它通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的

防凍液）在封閉地下埋管中的流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的能量轉(zhuǎn)換。

因為地源熱泵只使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機(jī)，不

向周圍環(huán)境排熱，沒有熱島效應(yīng)，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源，所以在最新頒布的

《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》中提出 :積極扶持風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能等的開發(fā)和利用。

積極推進(jìn)地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，推廣滿足環(huán)境和水資源保護(hù)要求的地?zé)峁┡?、供熱水和地源熱泵技術(shù)。

地埋管施工方案  

根據(jù)工程特點，采用豎直埋管形式，打井口徑140mm，有效深度80m，井內(nèi)安裝32單U管，鉆孔平均間距4m。

本工程地下?lián)Q熱器主要布置于工地空地，施工井量大概120井，總量根據(jù)施工明確量。

1、施工工藝  

地埋管換熱器安裝主要包括鉆孔、試壓、下管、回填等工序，主要施工工藝流程如下：

2、施工準(zhǔn)備  

熟悉現(xiàn)場及施工圖紙，進(jìn)行施工準(zhǔn)備，包括人員、機(jī)具及現(xiàn)場臨設(shè)，對施工人員進(jìn)行有針對性的交底工作。

2.1.專用設(shè)備材料進(jìn)場：

2.1.1鉆井機(jī)，鉆機(jī)為專業(yè)土壤熱泵系統(tǒng)用小型鉆機(jī)，可在打孔 后直接將預(yù)制好的單U32型管道下到孔內(nèi)，

    施工速度快，質(zhì)量好，設(shè)備使用簡便。     

2.1.2專用回填泵：專為地源熱泵井下?lián)Q熱器設(shè)計，適用于各類 流質(zhì)回填材料，科學(xué)的泵入壓力及流速，

    使回填的材料密實無空隙，保證井下?lián)Q熱器換熱效率。  

2.1.3井下?lián)Q熱管（PE管）專用焊機(jī)：保證井下及埋地水平管 焊縫嚴(yán)密性，提高系統(tǒng)可靠性。

2.1.4準(zhǔn)備專用管材（單U形）、本工程地下?lián)Q熱器采用高密度 PE管，每口井采用單U32形管布管方式。

2.2放線  

參照現(xiàn)場建筑基準(zhǔn)點和已有建筑物進(jìn)行放線，按照施工圖紙標(biāo)定換熱孔的位置，并根據(jù)現(xiàn)場基礎(chǔ)樁基位置

對鉆孔進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在每口井位置釘40*40mm木樁，以保證打孔位置準(zhǔn)確。

2.3豎立鉆機(jī)

2.3.1以鉆孔點定位塔架底盤，采用水平尺對底盤橫向、縱向進(jìn) 行找平，水平度≤0.5mm/m；

2.3.2底盤定位后，安裝塔架豎桿，利用鉛錘和直尺測量塔架的 垂直度，保證塔架豎桿垂直；

2.3.3安裝鉆機(jī)頭、鉆機(jī)提升裝置和鉆頭充水（泥漿）等附屬 裝置；

2.3.4按要求挖好沉淀池及泥水溝，并使其暢通。  

2.3.5對鉆機(jī)及附屬裝置接電、接水管，對每臺設(shè)備進(jìn)行點試， 確定轉(zhuǎn)向。

3、鉆孔

3.1開鉆前須確定轉(zhuǎn)向無誤，并重新校核塔架底盤，豎桿的水平 和垂直度；

3.2施鉆過程中應(yīng)按50米/小時的速度為宜，密切注意鉆機(jī)及附 屬設(shè)備的運行情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理，

   防止拉斷鉆桿和接頭絲扣、跌落鉆頭等現(xiàn)象發(fā)生，并時刻做好記錄；

3.3施鉆過程中鉆機(jī)長和操作手應(yīng)定時對鉆機(jī)及附屬設(shè)備進(jìn)行 巡回檢查，及時做好維護(hù)和保養(yǎng)工作，提高工作效率；

3.4 當(dāng)孔鉆到要求深度后，應(yīng)對孔反復(fù)進(jìn)行通孔，為下?lián)Q熱管 創(chuàng)造順利條件。

4、下?lián)Q熱管

4.1試壓：

下?lián)Q熱管之前按設(shè)計要求進(jìn)行水壓試驗。在試驗壓 力下，穩(wěn)壓至15min，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%，且無泄漏現(xiàn)象。

將其密封保持有壓狀態(tài)，準(zhǔn)備下管。

4.2下管

4.2.1為保證換熱效果，防止支管間發(fā)生熱回流現(xiàn)象，二根 換熱支管之間需保持距離，下管前采用分離定位將二根

    換熱管進(jìn)行分離定位，分離定位的間距為3米（如圖所示）；               

4.2.2下管采用下管機(jī)下管，速度要均勻，防止下管過程中 損壞管道，如果遇有障礙和不順暢現(xiàn)象，應(yīng)及時查明原因，

    待做好處理后才能繼續(xù)下管，最后地面上要保留2m左右的換熱管，將換熱管進(jìn)行固定，防止下滑到井內(nèi)，造成

    管道無法使用，甚至廢井；  

4.2.3換熱管道到位后，提起下管鉆桿，提桿過程中應(yīng)防止 換熱器上浮，如發(fā)現(xiàn)上浮立即采取措施，確保管下到位。  

5.回填

5.1回填方式：我公司采用從地下反漿回填的方法灌回填料?；靥畋貌捎眠M(jìn)口高壓力的柱活塞泵，由孔底部位注入填

   料向上反填，逐步排除空氣，確保無回填空隙，保證了傳熱效果。

5.2采用專用回填設(shè)備：回填料灌料時，要求高壓回填。若人 工回填，壓力不夠空隙較多，嚴(yán)重影響傳熱效果，無法

   達(dá)到設(shè)計參數(shù)，系統(tǒng)供冷、供熱均無法實現(xiàn)。。

5.3回填完后將留在地面的管道管口進(jìn)行封堵保護(hù)并進(jìn)行標(biāo) 記，防止后續(xù)施工造成損壞。

6、水平環(huán)路集管施工

6.1.材料檢驗和儲存：管件和管材的內(nèi)外壁應(yīng)平整、光滑，無 氣泡、裂口、裂紋、脫皮和明顯痕紋、凹陷；管件和

   管材顏色應(yīng)一致，無色澤不均勻；  裝卸運輸和搬運時應(yīng)小心輕放，不能受到劇烈碰撞和尖銳物體沖擊，不能拋

    、摔、滾、拖，避免接觸油污，在儲存和施工過程中要嚴(yán)防泥土和雜物進(jìn)入管內(nèi)。

6.2.連接方式：管材采用熱熔連接。

6.3.施工步驟：

6.3.1當(dāng)室外水平管路施工開始后，將各分區(qū)的匯總管道的位 置及走向標(biāo)示出來，對管道走向進(jìn)行放線后進(jìn)行管溝開挖。

     開挖溝槽時要嚴(yán)格控制槽底標(biāo)高和防止擾動槽底原狀土，槽底有弧石等堅硬物體時，要在清除后進(jìn)行處理；

 6.3.2按圖紙要求將各分區(qū)內(nèi)的U形管連接成系統(tǒng)，并分別引 至機(jī)房主機(jī)安裝位置。施工時水平管下墊沙層，管道連接

      時必須按照廠家施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

6.3.3豎直地埋管換熱器與集管裝配完成后，回填前應(yīng)進(jìn)行第 二次水壓試驗。在實驗壓力下，穩(wěn)壓至少30min，穩(wěn)壓后壓

     力降不應(yīng)大于3%，且無泄露現(xiàn)象。試壓合格后繼續(xù)將系統(tǒng)密封、保壓；

6.3.4總管的連接及試壓：各分區(qū)管道連接并試壓完畢后，將 各分區(qū)分集水器連接到總分集水器。水平管溝回填前，進(jìn)行

    的三次水壓試壓，在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少2小時，且無泄漏現(xiàn)象。然后進(jìn)行回填，回填方式同各分區(qū)水平管道。  

6.3.5水平管道回填：首先調(diào)整水平管的間距、平整度。施工 時水平管下墊沙層，連接完畢后上部用原土回填并進(jìn)行夯實。

6.3.6地下?lián)Q熱器系統(tǒng)沖洗、試壓及其他

6.3.6.1總分集水器管道連接到熱泵機(jī)房，所有管道系統(tǒng)連接安裝完畢后，進(jìn)行系統(tǒng)注水沖洗、排氣，系統(tǒng)沖洗約30分鐘，

    直至出入水口的流量、清澈度都基本一致，并不再有氣泡產(chǎn)生，必要時可用水泵進(jìn)行沖洗、排氣。

6.3.6.2系統(tǒng)管道全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后， 進(jìn)行第四次水壓試驗，在試驗壓力下穩(wěn)壓12小時，

     穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)小于3％。

6.3.6.3在管道系統(tǒng)最高點處加自動放氣閥，最低點處加手動 排水閥

7、系統(tǒng)連接

室外系統(tǒng)施工完畢，打壓合格沖洗完畢后，與機(jī)房內(nèi)設(shè)備進(jìn)行連接，完成地源熱泵埋管部分施工。