地源热泵施工技术论文_朱伟华

朱伟华

(中国铁建大桥工程局集团有限公司,天津)

【摘 要】随着当今社会的发展,污染问题变得越来越严重,政府越来越关注新能源的开发与建设,在这种形势下,一种全新的能源与技术诞生了——地源热泵,研究地源热泵的发展对新能源利用有着长远意义。

【关键词】地源热泵;能源与技术;新能源

1 前言

地源热泵是一种利用浅层地热能源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等的能量)的既可供热又可制冷的高效节能系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低品位热能向高品位热能转移。本单位施工的铁建大厦就是利用的这种能源,系统采用同程设计,分为3组,设有集、分水器各一组安装在机房内,垂直换热管采用外径为DN32的高密度聚乙烯管(简称PE管)双U形布置,形成闭合系统。

2 地源热泵系统特点

合理利用可再生资源,避免了资源的浪费,实现了节能、低碳、绿色生活;通过密闭水循环与土壤进行能源交换,不破坏地层结构,不利用地下水资源、低噪音,又不排放废气和废弃物,对空气不造成热污染,具备零污染的良好环保品质。

3 工艺原理

地源热泵施工技术是以岩土体、地下水、地表水为低温热源,以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质,采用蒸汽压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程。

4 施工流程及操作要点

4.1孔位测设

钻孔孔位定位前应检查各轴线交点的距离是否与孔位图相符,检查无误后用直角坐标或极坐标法测放孔位。样桩用木桩或钢筋标记,为便于寻找,宜涂以红油漆。履带式潜孔钻机就位后,用经纬仪对孔位进行校核,无误后再行施工钻进。

4.2成孔

调直机架钻孔,对好孔位,开动机器钻进,同时注入泥浆进行护壁,达到一定深度停钻,接钻头,继续钻进,重复上述步骤直至设计深度。

4.3下管

地源热泵管是由两组PE管组成的U型联通器,底部直达孔底,通过滚轮装置,利用地源热泵管的柔韧性,直接由人工进行沉放直至设计深度。地源热泵管埋深误差不大于10cm。

4.4井孔回填

井内回填材料应不低于钻孔内岩土体导热系数。孔洞上面6米应用细砂回填,6米以下的应用原浆回填。原浆为红砂岩遇水而成,不易下沉,为保证回填密实,回填过程中采用细沙加水沉降。

4.5管道压力测试及冲洗

竖直埋管散热器在下管前及完成下管回填前,进行压力测试,压力表表盘直径≥150mm,量程0-2Mpa,试验压力为工作压力的1.5倍,且不小于0.6Mpa,在试验压力下,稳压至少15min,观察压力降,当压降不大于3%,且无泄漏现象,试验合格。

4.6水平换热管沟开挖

两组水平管开设沟宽为1.4m左右,单组水平管开设沟宽为0.9m左右,水平管中心距室外地平面平均深度为2m/2.2m/2.6m ,采用四台小钩机分组开挖,距离沟底30cm左右利用人工进行清底至设计标高。

4.7管件连接

水平管敷设完成后,进行竖直地埋管与水平管连接,由数量不等的井口组成一个供回水热交换单元,再将各个热交换单元与环路集管连接。环路集管进而与机房的集、分水器进行连接。

4.8水平管沟回填

管道连接好后,经水压试验合格后再进行回填。回填时采用小沟机,人工辅助施工,敷设管道中应充满水,回填时先用细砂填实管底,再同时回填管道两侧,然后再回填至管顶。铺填细砂是为了固定水平埋管,细砂便于填补管路之间的空隙,避免留有空隙对最后回填土方以后,土层沉降不一致,而造成拉伤,压弯管路。沟内有积水时,必须全部排尽后再进行回填。管顶0.5m内的回填土,不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物,不得用冻土回填。回填土应分层夯实,每层厚度应为0.2-0.3m,管顶上部0.5m以内的回填土必须人工夯实。

5 材料及设备

6 质量控制

6.1施工需严格按照设计图纸、施工规范及当前国家法律法规进行施工。

6.2地埋管换热系统施工及安装过程应由监理工程师进行现场检验,管件、管材等材料应符合国家现行标准的规定;管材及管件连接应符合《埋地聚乙烯积水管道工程技术规程》CJJ101-2004的要求,连接部分内部熔化的材料不能造成管径缩小;竖直埋管与水平埋管的钻孔与沟槽位置、深度、竖直度及埋管长度与规格均应符合设计要求;回填材料应符合设计要求;水压试验和水冲洗应符合设计要求和相关规范。

6.3管道试压与检漏应在地埋管安装、回填及水冲洗前后至少应进行5次水压试验;水压试验过程中,局部管道的单独试压必须采用手动泵缓慢升压,升压过程中应随时观察与检查,不得有渗漏,不得以气体试验代替水压试验。

7 安全与环保措施

施工前做好安全教育,认真执行安全规程和操作要求,严禁违章作业,杜绝各类事故发生。机械设备(如水泵、电焊机等)移位、电器检修时必须断电操作,严禁带电操公路工程路基施工质量控制技术探究

论文作者:朱伟华

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿

论文发表时间:2015/12/3

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