地源熱泵

地大熱能:淺談地源熱泵地埋管施工質量控制

    隨著社會的發(fā)展以及人民生活水平的提高,越來越多的人在使用地源熱泵空調技術,以倡導綠色環(huán)保時尚理念,并營造健康舒適的生活環(huán)境。地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能、環(huán)保的空調系統(tǒng)。

    地源熱泵系統(tǒng)是將低品位熱量轉換成高品位熱量進行供熱制冷新型能源利用方式之一。與使用燃煤、燃氣、燃油等常規(guī)能源方式相比,其能量利用率為3.5以上(燃煤為0.65~0.85;燃油爐為0.7~0.9;燃氣爐為0.8~0.85;電鍋爐電熱膜的理想值也只能接近于1;空氣源熱泵系統(tǒng)可做到2.5,但在惡劣天氣下效率低,甚至無法啟動)。地源熱泵系統(tǒng)以其環(huán)保、節(jié)能、一機多用、維護量小、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、能源重復利用等優(yōu)點而得以推廣。

    然而在實際工程應用中,很多地源熱泵項目因設計、施工及運行管理等問題,遠遠沒有發(fā)揮其應有的優(yōu)勢,到最后節(jié)能產品反倒成了耗能產品。在此,地大熱能專家簡略介紹下地源熱泵地埋管施工質量是如何控制的。

    地埋管熱泵系統(tǒng)的組成

    室內系統(tǒng):風機盤管、空氣處理機組、地板采暖、輻射等;機房系統(tǒng):渦旋機組、螺桿機組、離心式機組。室外系統(tǒng):地埋管。

    地埋管系統(tǒng)安裝

    地埋管換熱系統(tǒng)施工土壤源地源熱泵施工重點,也是難點,其主要包括鉆孔、下管、試壓、回填、室外管件連接五個步驟。地埋管換熱系統(tǒng)一般是布置在基礎底板下,一旦施工完成將成為永久設施,并且無法維修,因此先進的施工技術、規(guī)范的施工流程、嚴格的質量控制顯得尤為重要。

    考慮到地下室基層的原土穩(wěn)定性,地埋管施工一般在基坑土方挖到一定深度時朝進場施工,施工完成后再將土方挖至設計深度,故地埋管的成品保護工作亦相當重要。

    地埋管施工過程質量控制重點

    1)鉆機操作過程中應注意鉆機的水平度(可用水平尺檢測)及鉆桿的垂直度(吊線錘檢測);

    2)檢查鉆孔深度及鉆孔直徑,應滿足設計要求;每組垂直PE管除預留長度外,其余均應埋設在鉆孔井中(在每組U型管的預留長度處作明顯標記);如果孔底為基巖,則應加深1 ~1.5m,便于鉆孔產生的巖石沉淀,確保下管長度;

    3)U型管組對及PE管連接時,應注意管口的清潔,熔焊的質量(管口無雜質、熔焊牢固無氣孔);U型管必須使用管卡保證管間距離及傳熱效果。

    4)每組U型管下管前必須做壓力試驗,必須帶壓下管,下管過程中應注意壓力表的指針有否下降;發(fā)現(xiàn)泄壓后必須重新試壓,必須確保垂直地埋管完好無損;

    5)為防止地埋管U型頭部位在機械下管過程中受到損傷,應在靠近U型頭部位連續(xù)安裝5只管卡,用于鉆桿頂入地埋管時即不損害PE管,也可避免U型頭直接受力;

    6)采用鉆桿輔助下管,不得用力壓制鉆桿下管;如遇下管困難,必須提管后再清孔(或擴孔);

    7)垂直地埋管的回填質量直接關系到地源熱泵投入使用后的效果,必須高度重視;采用注漿回填(注漿管從管孔井底部開始,逐漸至頂部)為好,但費用較高;砂石土質也可采用原漿回填;回填應多次檢查,多次補填;

    8)采用原漿回填,應用泥漿泵通過灌漿管(灌漿管通過管卡中間孔洞與垂直地埋管同時插入孔中至孔底),從孔底逐漸灌至孔口(灌漿管隨灌隨抽,直至抽出孔外);原漿必須是鉆孔產生的且存放于泥漿池中的原漿,嚴禁使用現(xiàn)場的混合泥漿(泥漿隨意排放的混合泥漿);當上返泥漿密度與灌漿密度一致時,灌漿完成;
 
    9)如采用人工回填原漿,必須多次回填,每次回填時應隨時輕微搖動孔內PE管,確保原漿沉入底部;當原漿回填至孔口位置時,應清除孔口周圍的積水或泥漿,為其干燥收縮創(chuàng)造條件,并應補灌封孔;

    10)當孔內地下水較多時,原漿回填料應摻入膨潤土或粗砂,經(jīng)多次回填到位后,孔口用水泥混合漿封口,防止孔中大量的地下水上冒影響底板結構安全。

    11)垂直地埋管敷設完畢,應在管口套上一段PVC保護管,使之標記明顯;

    12)基坑最后一層土方挖掘時,每臺挖掘機應派專人監(jiān)護,確保垂直地埋管不被損傷;每臺挖掘機配置二根16#槽鋼,每根長0.8m左右,用于挖掘機移動時保護垂直地埋管。

    13)水平管溝成型后,溝底應保證平整,無較大石塊,溝底應鋪填細砂,水平管敷設完后,其上應憶再鋪設細砂,然后回填原土并夯實;

    14)地埋管施工全過程中,試壓工作特別重要,應特別關注;

    15)地埋管施工是一次的,后續(xù)損壞無法修補,故必須注重施工全過程的質量管制。

    地大熱能中國地質大學(武漢)組建,依托中國地質大學的學術優(yōu)勢,組建了一批由海內外學者組成的世界一流的交叉人才團隊,聚集了十大優(yōu)勢學科領域三十多位專家學者,定期研討地熱科學問題、問診地熱實際難題,在地(水)源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實、漏水、土壤溫度過低、井深不夠、水質不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問題有著豐富的經(jīng)驗及客戶案例。