地源熱泵系統(tǒng)地埋管施工工藝方案

王奇

摘要：地源熱泵系統(tǒng)作為科技發(fā)展下產(chǎn)生的全新系統(tǒng)，有著節(jié)能環(huán)保、綠色生態(tài)等優(yōu)勢，因此成為受到人們廣泛的歡迎與認(rèn)可當(dāng)?shù)囊豁椥屡d技術(shù)，地源熱泵系統(tǒng)地埋管是施工最主要的環(huán)節(jié)之一，因此本文主要結(jié)合實際的工程情況，對地源熱泵地理管施工時的工藝進(jìn)行深入的分析與總結(jié)，希望為日后其他工程的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：地緣熱泵;地理管道;施工工藝;質(zhì)量控制

引言：隨著全球爆發(fā)能源危機(jī)，以及環(huán)境惡化問題日益加劇，地源熱泵受到人們的高度重視，他可以將少量電能輸入其中，保證淺層地能，也就是土壤熱能、地表水中低位熱能、地下水低位熱能等，逐漸朝著高位熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)移的空調(diào)系統(tǒng)，因此其被稱為二十一世紀(jì)最有前途、最具備環(huán)保與節(jié)能特點(diǎn)的空調(diào)技術(shù)。在安裝地源熱泵之后，與使用空調(diào)相比，該系統(tǒng)能夠為用戶節(jié)省大量的空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。近些年來，地源熱泵快速走進(jìn)千家萬戶中，并且有著極快的發(fā)展速度，同時也被廣泛的應(yīng)用在民用建筑與工業(yè)建筑中，能夠提高社會經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

一、施工工藝與技術(shù)要點(diǎn)

（一）施工工藝

在施工過程中，要求施工人員當(dāng)?shù)貙嶋H情況，將其與圖紙結(jié)合起來，做好鉆孔、定位工作，并且確定深度，外溢漿需要經(jīng)過沉淀池之后，逐漸形成可以循環(huán)利用的井孔壁。將U形管插入到成型井當(dāng)中，可以與水平管道進(jìn)行連接，隨后對管道壓力進(jìn)行沖洗與試驗[1]。

（二）技術(shù)要點(diǎn)

1.定位放線

在施工之前，應(yīng)當(dāng)做好地面清理工作，保證地面干凈無雜物，隨后確定好埋管位置。在完成上述內(nèi)容后，可以進(jìn)行測量工作與放線工作。應(yīng)當(dāng)反復(fù)多次的核對水準(zhǔn)點(diǎn)與基準(zhǔn)控制點(diǎn)，并且建立單獨(dú)的埋管放樣系統(tǒng)，在保證上述工作確認(rèn)無誤之后，方可確定好打孔的位置[2]。

2.鉆孔

鉆孔作為豎直埋管更熱器施工當(dāng)中一項重點(diǎn)工序，為了確保鉆孔施工工序能夠順利完成，同時孔壁處于一個完整的狀態(tài)，孔徑大小應(yīng)當(dāng)大于U型管道和灌漿管的組件大小為最佳，通常使用的是正循環(huán)鉆井技術(shù)。在施工過程中應(yīng)當(dāng)注意下述幾點(diǎn)：一是將鉆孔位置所呈現(xiàn)出的偏差控制在十厘米之內(nèi)，避免深部的鉆孔出現(xiàn)垂直交叉情況，如果出現(xiàn)該情況，就會導(dǎo)致已經(jīng)埋設(shè)的U形管被損壞。鉆機(jī)在鉆孔過程中，其深度應(yīng)當(dāng)超過設(shè)計深度的0.2米，但是不能超過1米，以此可以保證埋管的深度可以達(dá)到規(guī)定要求。鉆孔過程中必須使用泥漿對周圍進(jìn)行保護(hù)，由此可以避免在鉆孔之后出現(xiàn)坍塌情況。如果鉆孔能夠達(dá)到設(shè)計深度，應(yīng)當(dāng)使用反向推出鉆桿，并且做好清空處理，由此可以保證內(nèi)壁光滑、鉆孔直徑合適[3]。

3.泥漿池與泥漿罐

為了確保現(xiàn)場的施工環(huán)境，以及可以反復(fù)使用泥漿，設(shè)置好泥漿沉淀池，或者泥漿罐。

4.U型管道預(yù)制

對PE長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，可以保證每一根管的長度都能負(fù)荷垂直孔設(shè)計深度。

（1）管材切割操作

如果管材大于等于De50時，需要使用到旋轉(zhuǎn)切刀，在切斷的位置，也就是管口的內(nèi)縮頸周圍使用擴(kuò)孔錐刀，或者使用專用管剪進(jìn)行切斷處理，應(yīng)當(dāng)將管剪刀片卡口處調(diào)整到與切斷管徑更加符合，保證均勻、用力，斷口位置應(yīng)當(dāng)配備相應(yīng)的圓器整圓。如果管口大于De50時，需要使用手動切割方式，在這時可以使用到電動鋸或者鋼鋸[4]。

（2）熱熔承插連接

如果管徑小于等于De63時，需要使用熱熔承插做好連接處理。最開始應(yīng)當(dāng)核對與測量管件插口處的長度，保證該長度與設(shè)計要求相符合，隨后使用到干凈的棉布對管材周圍做好擦洗工作，確保管件待連接的表面與熱熔承插連接工具之間無障礙物，同時能夠準(zhǔn)確地連接加熱管的插口外表面與管件承插口的內(nèi)表面，在確定加熱溫度與加熱時間時，需要滿足熱熔承插連接管材、工具、管件所提出的相關(guān)要求 [5]。

在熱熔對接連接過程中，如果管材的口徑大于De63時，需要采用熱熔方式進(jìn)行連接。一是在進(jìn)行熱熔操作之前，需要保證加熱工具與焊接表面處于一個清潔的狀態(tài);二是焊接溫度應(yīng)當(dāng)控制在200攝氏度與235攝氏度之間，熱熔連接的冷卻與保壓時間，應(yīng)當(dāng)滿足熱熔連接工具與管材管件生產(chǎn)廠家對于產(chǎn)品所提出的要求。在冷卻與保壓過程中，不得隨意的移動連接件，或者將外力增加到連接件中;三是檢查管段的連接面，保證其最大縫隙不超過0.3毫米，錯邊不應(yīng)當(dāng)大于管件厚度的十分之一;四是將加熱工具放置連接面中，將焊接機(jī)管材不斷靠近加熱工具，隨后給予其一定壓力，指導(dǎo)融化后形成沿管材整個外部平滑且對稱的翻邊即可[6]。

（三）垂直下管

首先應(yīng)當(dāng)使用機(jī)械下管方式，在下管之前，保證U形管中裝有一定的水，不斷增加管件的自重，由此可以減少在下管過程中所面對的浮力問題。在管孔鉆好之后，保證管壁處于一個固化的狀態(tài)，可以立即的下管。在操作過程中不應(yīng)當(dāng)?shù)⒄`較多時間，如果時間過長，那么就會導(dǎo)致管孔內(nèi)部出現(xiàn)局部堵塞的情況，使其下管更加困難。

其次保證均勻的下管速度，避免在下管時對塑料管造成損害，如果出現(xiàn)不通暢或者遇到障礙物的情況，等到查明原因之后做好處理，隨后才可以繼續(xù)下管。在放置U形管過程中，保證管道不會出現(xiàn)變形、彎曲的情況。

再者在下管過程中，U形管的長度應(yīng)當(dāng)長于管孔，保證其超出地面的長度是300毫米，由此可以方便后期繼續(xù)施工，應(yīng)當(dāng)保證鉆孔內(nèi)管與外觀的同軸度與兩根管道處于相同距離。

還有就是當(dāng)換熱管道到達(dá)要求為止之后，需要快速的提起下管鉆桿，在提桿時應(yīng)當(dāng)避免U形管出現(xiàn)上浮情況，保證下管工作落實到位。

最后在整個工程結(jié)束之后，在正式使用之前，應(yīng)當(dāng)做好徹底的清洗工作，應(yīng)當(dāng)保證沖洗設(shè)備時的力量大于其中水流運(yùn)行速度，并且可達(dá)到兩倍或以上，如果室外溫度低于零攝氏度，那么就不允許進(jìn)行地理管換熱器施工作業(yè)。

（四）回填井孔

在對熱交換系統(tǒng)進(jìn)行施工過程中，通常會選擇導(dǎo)管灌漿方法，根據(jù)現(xiàn)場施工情況，為其配備與其相匹配的漿液，隨后將其灌注到管中，保證土壤與熱交換器接觸面不斷擴(kuò)大，避免在后續(xù)使用過程中，出現(xiàn)污染物朝地下滲透情況，同時也避免污染物在地下水層之間互相移動。在選擇回填材料時，通常會選擇原漿與膨潤土相混合的泥漿。在灌漿之前，必須對施工井的情況與用量進(jìn)行嚴(yán)格計算，保證一次性完成灌漿工作。同時在灌漿時需要對灌漿速度進(jìn)行仔細(xì)考慮，保證灌漿液可以從下到上灌注、封孔，保證鉆孔灌漿無空隙、密實。使用回填料灌漿過程中，應(yīng)當(dāng)使用高壓回填方式，保證其中沒有空隙。

二、結(jié)束語

綜上所述，在完成整個埋管工作之后，必須進(jìn)行管道壓力試驗，在這時需要執(zhí)行我國所出臺的《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)》規(guī)范，做到嚴(yán)格施工，在經(jīng)過多次水壓試驗之后，才可以投入到使用，在整個操作過程中也需要對施工步驟進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時提高其中的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張葉華.地源熱泵埋管系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計與施工工藝探討——記中鐵上海局研發(fā)樓改擴(kuò)建項目[J].四川水泥，2020（09）：302-303.

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