土壤源热泵系统

土壤源热泵空调系统施工中室外部分

  室外部分主要是对室外土壤埋管工作,这是土壤源热泵空调系统的特色所在,因埋入的PE管道深达近百米,一旦埋入固定形成若有损坏无法更换,因此我们应更为重视施工的全过程,这里介绍一些施工方法和应该注意的事项。
  根据现场热响应测试孔提供的地质资料,可明确工程所在地属何种地质构造,土层或岩层、混合层(一般同一工程地其土壤构造大致均同)决定采用什么样的钻探方法、钻头钻机
  1)土层或沙层黏土层的土壤,多采用螺旋及回转法钻孔,通常钻进速度约lOm/h,会随钻孔直径增加而钻压增加。如长三角地带多采用此法。
  钻机的种类有:
  机械动力头式钻机
  立轴式一手把给进式钻机
  螺旋差动给进式钻机。
  液压(油压)给进式钻机。
  转盘式一钢绳加减压式钻机等。
  2)岩石、中硬地层及高硬地层,多采用回转法或潜孔锤钻法钻孔,钻速亦可达约lOm/h。用前法需加入泥浆添加剂,用后法需用大功率的空气压缩机。
  同一地层有多种钻孔方法可供选择,螺旋钻孔,可将孔底岩屑直排地面,其他钻凿方式都要用钻孔冲洗液,用水或压缩空气排出钻凿过程产生的岩屑。
  该方法多用于山坡、山体或土质层较硬的工程。
  由于埋孔的钻探是由专业队伍或外包单位承包、应密切监督和配合。
  地埋管现场难免要对埋管进行相应的连接,目前国内地埋管大多采用高密度聚乙烯管材,可采用熔接连接方法,不论采用热熔焊机或电熔焊机的连接,它们都是利用熔机的加热板将待接聚乙烯管段界面加热熔融后,让两熔化的部分充分接触,并保持适当外压力,待冷却后便可牢固地融为一体,由于是管道本体材料之间的熔接,其接熔处的强度与管材无异。

  归纳这些年来,诸多土壤源热泵空调系统的工程实践对室外地埋管的埋设有如下若干步骤:
  1)地埋管施工前的准备工作,对进入现场的管材、管件必须逐一进行清点和外观检查,内外表面应清洁、光滑无气泡、无明显划伤、凹陷、颜色不均等缺陷。所用地埋管应为品牌产品,应具备生产厂家的合格证、严禁使用三无产品,如埋管数量多,可组织对生产商企业的考察、参观、以确保产品的万无一失。
  2)管材、管件的搬运、存放要注意保护、小心存放,排列有序。用柔性的吊带或皮带进行装卸,严禁随意抛摔及沿地面拖拽。夏季施工时,因太阳的紫外光线会削弱管材强度,特别是施工周期长时,应有很好的遮阳及防雨措施。
  3)在对竖直地埋管钻孔前,应组对好U形埋管的设计长度(考虑好水平连接的余量)。选用定型的U形弯头成品件进行单U或双U的90。弯管连接,不能采用两个90°弯管对接连接、以免增加阻力,削弱连接强度,一般情况应现场整根量度所需长度截取。
  4)为防止U形地埋管两埋管距离贴近、影响换热,两埋管支管间隔2-4m设一弹簧卡(或固定支片)限制两管距离。
  5)施工现场安置好钻孔就近的排水沟、泥浆池等设施以便安排钻孔过程产生的排水和泥浆(泥浆可作同灌用)。
  6)正式钻孔前须复核井孑L是否有调整、核实位置尺寸,钻孔位置离建筑物外墙不应少于2m。以保障现有建筑的稳定。在保证设计埋管总长度的前提下,根据现场施工出现的意外情况,可适当调整钻孑L位置、深度及数量并在设计图上标注以便绘制竣工图使用。
  7)地埋管钻孑L现场应适当的平整地坪,以便架设钻机,并保证竖直埋管的不垂直度小于2.5%。
  8)竖直地埋管钻孔时,如遇流沙、多层地下水、孔壁不牢或难以成孔应加设护孔壁套管或其他有效保护措施。
  9)管放置完毕后即进行第二次的水压试验,水压试验的压力应为1.5倍工作压力,并不少于0.6MPa,试验时间为1h,无泄漏现象,压力损失小于3%(一般情况压力表压力不会变化的)。
  10)当钻孔成孔且孔壁固化后应立即下管。通常在第一次水压试验后(空载)将垂直地埋II充满水,并在u形管底部(90°弯管)处配重,以保证地埋管顺利下沉(不上浮)。
  11)下管时可以将灌浆管和组装后的u形管一起插入孔中,对中、小工程可以多人人二亡抬起慢慢放入。
  12)下管必须达到设计要求的深度,地埋的PE管任何时候都不能暴露接口,不允许污染及杂物堵塞。
  13)竖直地埋管放置完毕放置并水压试验合格后,应立即(12h内)用灌浆材料回灌封孔理想的回灌是从孔底上返回灌材料从孔底上涌,能更好地填充密实埋孔,保证地埋管换热的理想效果。回灌浆材料可以多种多样,不同的材料、配比,其土壤的导热性差别很大从导热性(希望越大越好)、流动性、凝固性综合考虑。大多数工程都采用黄沙、膨润土与水泥混合浆料回灌、黄沙的导热性良好、为节省投入也有原浆代替的。膨润土与水泥约取5%(纯水泥浆液不仅增加成本,而且会造成孔中塑性下降、容易造成埋管损坏)。