地源热泵工程埋管施工工艺流程和注意事项

地源热泵工程埋管施工工艺流程和注意事项问题

地源热泵是如何工作的？

地源热泵主要是与地下土壤进行热交换，而不是与室外空气进行热交换。在夏季，在为室内提供冷气的同时，其废热不再是排入空气中，而是储存于地下，以此提高冬季供暖的效率；在冬季，室内供暖的大部分能量来自于地下，利用地下土壤的温度来为室内提供免费的热能。一般来讲，冬季每千瓦的电力能为室内带来4—5千瓦热量，而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。

地源热泵是否需要当地具有地热资源？

地源热泵(Ground Source Heat Pump)有时也被称为地热热泵(Geothermal Heat Pump)但实际上，它完全不需要当地具有地热资源，它利用的只是地下介质如土壤、岩石和水的蓄热能力。

哪些情况下不宜安装地源热泵？

（1）楼层高、档次较低的住宅，此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本，影响房产商的利润，用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。 
（2）地质情况不好，如遇岩层、空洞等特殊土壤结构等，或外部场地十分狭小，造成钻井距离不足甚至是无法完成钻孔布局的情况下，就不宜安装地源热泵。

与地埋换热系统换热量有关的因素：

1、地质条件。岩石层地质换热最好，其次为沙卵层、沙土层、粘土层。 
2、地下的含水量。含水量越深，地下水越丰富，换热量越高。 
3、U型地埋管的埋管深度。埋度越深，换热量越好，最浅不能少于40米。根据北京地区地质条件的不同，一般埋管深度在60-100米。
4、PE管道的质量。纯原料生产的PE管道换热量最好，再生料生产的PE管道换热量一般，且质量没有保证。 
5、室外气温的变化。室外温度降低，地埋管换热量会略有降低。 
6、井孔是否填实。如果井孔没有填实，地埋管道不能与土壤充分接触，热量传递较慢，换热量也会降低。 其他因素一般不会对地埋换热系统有影响，可忽略不计。

地源热泵工程埋管施工工艺流程

地源热泵系统埋管的施工包括前期准备、工程钻孔、放管、灌浆、水平横管连接、试压、清洗等内容。

具体施工工艺如下：

一、前期准备

1.了解并确定土壤地质条件，确认现场总包单位提供的水、电源等确切位置，便于钻井工作顺利进行。

2.确定该施工区域地下综合管线分布及设置情况，与业主、监理等单位确认，并办好相关手续。

3.平整土地，根据地埋管施工图，用白灰标示具体钻孔位置、水平横沟走向、总管坑槽等位置，业主、监理确认后方可施工。

二、工程钻孔

1.根据工程实际情况，随时填写记录表并及时分析土壤实际状况。

2.钻孔直径不小于150mm。

3.确保钻孔深度。钻孔深度以设计为准，并做好记录。

4.钻孔完毕后，应及时放管并灌浆。

三、地埋立管施工

1.管材采用HDPE高密度聚乙烯材料(SDR11)，所有的聚乙烯管都要用专用的热熔设备进行热熔连接。必须根据生产厂家的说明进行施工。

2.在施工前应对PE管道(卷材)用自来水进行检漏，试压压力根据设计确定，确保所用管道及所熔U型弯完好无损。

3.管道拉直。地源热泵服务联盟

4.根据钻孔深度确定立埋管的长度，一般由供货商提供设计长度的卷形管材，孔中管材不得有接头。

5.管内充注氮气，并在气口上加压力表，确保管内压力达到设计的实验压力，*小不低于8Kgf/cm2。具体实验压力应根据埋管深度和室内层高确定。

6.管道检漏。把“U”形管底部浸入水中应无气泡冒出;或用肥皂水涂于连接处，仔细检查应无气泡。保压4小时，压力应无明显变化。

7.检漏完毕后，剪掉气头，放掉管内气体。注意：高压气体在管中保留的时间不宜过长。

8.管口做好临时封闭，且保护接口不受破坏。

9.填写试压验收记录。

10.把捡漏后的U型管子逐渐放入钻好的孔内，放入时，严禁突然放手，否则管子浮起后难以再放入。

11.放好埋管、灌浆前，应固定埋管，并在孔和管子之间的缝隙放入一些细黄沙并用石块等固定管口。

12.严格作好到管口临时封闭。记录埋管前端编号及尾端编号，确保立管深度与孔深相当。

四、灌浆

1.钻孔结束，放好立埋管后，即开始灌浆。

2.灌浆应采用专用设备(灌浆泵)，通过绑扎好的灌浆管进行。

3.确保根据灌浆速度，同时提升上拔灌浆管。

4.在浆液涌出地面后停止灌浆，并拔出灌浆管，用石块等固定管口。

5.浆液膨胀凝固需24小时，此前严禁进入下一步施工。


五、地埋横管施工

1.根据图纸及现场要求备料。管道连接同样需用原厂提供专用热熔器对管路进行熔接焊接。

2.立埋管施工完成后，根据设计开挖横埋管沟槽，深度大于1.5米(具体按设计要求)。沟槽与立管交叉处应特别注意立管保护不受破坏。管沟内填充至少200mm厚度的细黄沙，且确保周围200mm范围内无石头及金属硬物。

3.管道连接前应确保管道内壁及接口清洁。地源热泵服务联盟

4.待所有接口都熔接好后，整个地埋管系统要充氮气检漏，试验压力与立埋管实验压力一致。在接口处涂肥皂水，检查是否有气泡，保压4小时应无明显压力变化。
5.系统检漏合格后，系统排气、注水。注水时，从回路的一端注水，另一端排气，切忌两端同时注水。

6.横埋管出土至进户之间的管道应保温，且做防水保护外壳。穿墙应按规范设置穿墙套管。


六、回填

1.系统试压合格，确认无漏后，才可以回填土壤。

2.回填土首层应为至少200mm厚度的细黄沙，且确保其中无石头及其它硬物200mm以外用一般土回填。

3.横埋管在地表下的深度至少为1.2米，回填后在相对标高-0.2米处设置对应的横管及立管标识。


七、系统清洗

系统清洗在水系统设备和管道全部连接完毕后进行。清洗步骤：

1.将回水集管上的检修口软管接到建筑物供水管上;

2.将供水集管上的检修口软管放入一空桶，打开检修阀门;

3.关闭所有回水干管上的关闭阀;

4.打开所有供水干管上的关闭阀;

5.打开建筑物供水干管阀门，同时打开*个回水干管上的关闭阀;

6.当水开始流出进入桶中时，关闭*个供水干管上的关闭阀，打开第二个回水干管上的关闭阀; 地源热泵服务联盟

7.继续重复以上步骤，每次一个干管，直至打开所有回水干管的关闭阀，关闭所有给水干管的关闭阀;

8.关闭建筑物给水。

地源热泵的使用年限是多少年？

地源热泵系统一般室外地埋换热部分寿命为50年，热泵机组寿命为15-25年。热泵主机系统安装于室内，没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗，寿命远远长于传统空调。

地源热泵系统需要占用多大的室内空间？

地源热泵系统的热泵机组常用的有两种：一种是别墅型涡旋机组，单机制冷量为10KW-120KW，需要机房面积为4-10平米；一种是大型螺杆机组，单机制冷量一般都在几百个千瓦以上，需安装在专门的机房内，占用面积为25-60平米，噪音也较大。总体来说，地源热泵机组占地面积约为传统中央空调的三分之一。