地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)埋地換熱器施工技術(shù)案例

\o"地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)埋地換熱器施工技術(shù)案例"地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)埋地換熱器施工技術(shù)案例關(guān)鍵字：地源熱泵空調(diào)本工程總建筑面積22萬，東西長256m，南北寬52m。地上由九棟塔樓和四棟裙樓成U字形分布組成，高位空中大型鋼結(jié)構(gòu)連廊將塔樓連為一體。中間的地下車庫將各塔樓、裙樓連為一體。本工程地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)為恒溫恒濕，空調(diào)覆蓋面積為15萬m2。溫度為夏季26℃、冬季供暖溫度為20℃，全年提供生活熱水。空調(diào)制冷、熱水由2臺燃氣鍋爐和8臺地源熱泵機組提供，其中4臺熱泵機組供應(yīng)天棚輻射系統(tǒng)，另4臺供應(yīng)空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)，生活熱水夏季采用部分熱回收、不足部分由鍋爐補充。冬季和過渡季節(jié)由燃氣鍋爐加熱生活熱水。地源熱泵系統(tǒng)采用垂直埋管換熱，共計鉆換熱孔635個，換熱孔間距5m，全部布置在中央地下車庫基礎(chǔ)底板之下?？讖綖?150mm，孔深100m，換熱管規(guī)格為外徑DN32的雙U型PE高密度聚乙烯埋管，周圍的空隙采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的填料回填。換熱器水平聯(lián)絡(luò)管位于車庫基礎(chǔ)底板以下500mm水平敷設(shè)。垂直換熱管通過水平聯(lián)絡(luò)管匯集到檢查井(共設(shè)置45個檢查井)內(nèi)的集水器，各個集水器通過管道匯集。最終進入機房內(nèi)與熱泵機組相連。如圖1所示。防止泥漿滲漏。施工完成后，泥漿池深度超出槽底部分的采用級配砂石處理。以滿足地基承載力要求。設(shè)計天然地基的承載力為180kPa。1.2.3鉆機定位根據(jù)就近施工鉆機間不相互干擾，減少設(shè)備移位，就近利用泥漿池的原則分片布置鉆機。1.2.4成孔鉆孔設(shè)備就位后。核查鉆孔位置、鉆機垂直度、鉆頭直徑。鉆進過程中，記錄起、停鉆的時間，鉆進尺度，以及在鉆進過程中有可能出現(xiàn)的其他問題。鉆進到達要求深度后，查驗鉆孔深度和孔位，在下管程序沒有準(zhǔn)備好以前不能過早提起鉆具，并且保證泥漿循環(huán)。1.2.5下管準(zhǔn)備雙U型管的接頭采用電熔連接方法。在工廠進行，每個U型管接頭熔接成功后。進行清洗、打壓試驗，打壓1.6MPa觀測1小時以上，不泄漏為合格。下管前先用自來水對管道進行沖洗，然后進行試壓。試壓122MPa，帶壓觀測15min以上，不滲不漏無破裂，壓力下降不超過0.03MPa為合格。試壓完畢，每組雙U型換熱管頭必須立即密封。安裝管卡。為保證換熱管能盡可能貼近孔壁，避免換熱管之間的短路傳熱，3m間隔安裝管卡，安裝一定要牢固。1.2.6下管填料四根管應(yīng)均勻平穩(wěn)下入，下入過程中確保與地面垂直的地上管段不得小于lnl。下入換熱管后，為檢驗在下管過程中是否有管壁劃傷破損，進行二次打壓，試驗壓力0.8MPa，帶壓觀泓30min以上，壓力下降不超過0.02MPa為合格。打壓合格后，把所有管頭再次密封保壓，進行回填級配砂石。換熱管與鉆孔之間回填級配砂石直至基底。填料時要求填料由四周緩慢填入，填級配砂石的同時間斷地向孔內(nèi)注水，確保成孔內(nèi)級配砂石的盡可能密實。填料分次填入。一次填滿后過兩三天就會自然下沉約lm，發(fā)現(xiàn)下沉要及時再次填滿，加適量的水澆灌以促進下沉，大約三次就不再下沉，填料密實。二聯(lián)絡(luò)管施工2.1工藝流程管溝開挖一敷設(shè)砂墊層一主管道熔接一支管與主管熔接一打壓試驗一管頂敷砂，如圖2、3所示。2.2主要施工方法2.2.1聯(lián)絡(luò)管管溝坑開挖管溝坑按照實際施工進度，分區(qū)開挖，主管道管溝采用小型機械，配合人工清理，一次開挖到位，聯(lián)絡(luò)管支管管溝采用人工開挖。2.2.2PE管道安裝干管安裝將預(yù)制好的管道運到管溝，按事先編碼順序擺放。然后進行連接，管道的連接方式按管徑大小分為熱熔連接和電熔連接。干管為D90全部熱熔連接，三通甩口要求垂直于相應(yīng)井位支管，偏差不得大于l5。。支管連接：每根干管連接好后，開始連接支管，支管為D32全部采用電熔連接，將換熱孔分支管引到干管三通處，按順序逐個連接。遇到塑料管和鋼管連接時采用專用鋼塑轉(zhuǎn)換接頭連接。2.2.3壓力試驗管道連接完畢后，進行0.8MPa的打壓試驗，水壓保持2h以上，壓降不超過0.024MPa為合格。管道打壓合格后，對管溝進行回填，同時，從供水管接入干凈自來水進行沖洗，由回水管排出，連續(xù)沖洗，直到出水口水色和進水口一致為合格。沖洗完畢后，對所有管口進行再次密封，防止雜物進入管內(nèi)。2.2.4土方回填在水平聯(lián)絡(luò)管管頂填300mm厚細砂，加200lain厚碎石。碎石以滿足地基承載力的要求。在回填時要填實管底，管底采用150lain厚砂墊層，再同時回填管道兩側(cè)，依次回填至管頂500lain處，如圖4所示。三換熱干管穿基處底板處的施工本工程換熱干管位置相當(dāng)特殊，垂直埋管位于地下車庫基礎(chǔ)底板以下，水平換熱管干管必須穿過基礎(chǔ)底板柔性防水層和鋼性基礎(chǔ)底板后進入檢查井，此作法尚無先例，也無成功經(jīng)驗。經(jīng)過多次專家論證，最后確定其下法。四關(guān)鍵控制點埋地換熱器系統(tǒng)是整個地源熱泵系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)能否安全可靠的運行，而且工程一旦完成，其將不可修復(fù)。因此，必須從以下幾個方面進行嚴格控制。4.1高密度PE管的質(zhì)量(1)產(chǎn)品出廠時應(yīng)有產(chǎn)品合格證。(2)進貨后，現(xiàn)場分批取樣送檢。(3)下管前要進行打壓，并保壓lh以上，合格的PE管方可下入鉆好的換熱孔。(4)PE管下到孔底后，在回填料之前再進行二次打壓試驗，合格后方可進行回填料。4.2PE管下入孔前的技術(shù)準(zhǔn)備在PE管間安裝管卡，嚴格控制在3m左右間距，保證PE管之間具有一定的距離，減少PE管之間的換熱干擾。同時選用加重管底接頭，保持管柱下入時的垂度。同時在下管程序沒在準(zhǔn)備好以前不能過早提起鉆具，并且保證泥漿循環(huán)。4.3下管后的填料填料的密實與否直接關(guān)系到換