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1、地源热泵地埋管施工过程中存在的问题及解决方案山东职业学院,山东济南,250100 徐光伟刘龙涛黄国东张风琴摘要 本文针对地源热泵施工过程中存在的一系列的问题进行了分析,并分阶段提出了可行的解决方案。关键词 地源热泵施工问题解决方案。引言地源热泵系统有大量的埋地管与土壤进行热交换，埋地管的施工是整个地源热泵工程施工中的关键。在施工过程中，每个阶段都会存在一些问题，如果解决不好，将会直接影响到地源热泵工程的质量。1 地埋管施工过程中存在的问题1.1 施工准备阶段在施工准备阶段,存在的问题主要有:进场的材料与设计文件及施工图纸所要求的(管径、壁厚、承压能力、材质等)不一致；材料进场后不进库、随意乱放
2、、露天下曝晒；管材有划伤；使用制造时间超时的管材、管件；进场后发现场地条件不具备施工条件(杂草丛生、杂物众多、场地不平整、没有临时水电等)。钻孔阶段在钻孔阶段，有的工程在施工中遇到地质问题，导致钻孔的深度不够、孔径塌方严重、孔倾斜严重、孔径偏小等，而施工单位没有根据具体情况与设计方沟通，变更设计方案，满足工程冷热负荷需求，而是自行修改孔间距，在容易下管的地方多打井，造成井间管群的热干扰现象,最终影响系统的长期使用。另外，有的工程在钻孔过程中挖断了原有的地下管线，如电缆、排水管等，造成不应有的损失。1.3 保压下管阶段有的工程存在成孔后长时间不下管、下管深度不够，由于水中经常含有大量的泥沙，如果
3、成孔后长时间不下管，泥沙沉积会减少孔洞(井)的有效深度，降低U型管的换热量；有的工程存在下管后，U型管变形严重的现象。1.4 回填封孔阶段回填封孔是将回填材料自下而上灌入钻孔中。有的工程为了抢进度，赶工期，往往在 U型管保压不到规定时间就匆忙封井；有的工程 施工方不按要求制配回填料，且没有采用机械灌浆以保证灌浆密实，常常采用原浆回填，难以达到应有的换热效果。1.5 环路集管连接阶段将地下 U形管与水平管的连接称为环路集管连接。此阶段需挖水平管沟，常常存在管沟深度不够，管沟底部没有经过处理，以及存在积水等问题。2 解决方案2.1施工准备阶段 1)系统施工前应具备区域的工程勘察资料、设计文件和施工
4、图纸，并有经审批的施工组织设计。2)对埋管场地应进行地面清理，铲除杂草、杂物，平整场地。3)所用材料及各种配件到场后，应逐件检查，一看资料是否齐全（如合格证、检测报告等）二看有无在运输中造成的挤伤、压伤，严重的划痕等，进入现场的地埋管及管件破损和不合格产品严禁使用，宜采用制造不久的管材、管件；地埋管运抵现场后应用空气试压进行检漏试验。存放中，不得在阳光下曝晒。搬运和运输中，应小心轻放，不得划伤管件，不得抛摔和沿地拖曳。钻孔阶段钻孔是竖埋管换热器施工最重要的工序。为保证钻孔施工完成后孔壁保持完整，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进；如果是砂层，孔壁容易坍塌，则必须下套管。钻孔前应精确定位
5、，允许偏差为10cm，施工过程中应随时检查钻进垂直度以确保孔的垂直度，避免深度交叉损坏已完成的钻孔，另外可通过控制钻杆长度以确保钻孔深度符合设计要求。钻孔施工时，要与甲方保持沟通，索取埋管区的地下管线相关资料，注意在钻孔过程中不得损坏原有地下管线和地下构筑物。2.3下管阶段下管是工程的关键之一，因为下管的深度决定从地下采热总量的多少，所以必须保证下管的深度。下管方法有人工下管和机械下管两种，下管水位较浅时可文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O
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12、1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3采用人工下管，否则应采取机械下管。U形管安装应在成孔且孔壁固化后立即进行。当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时，应设护壁套管。钻孔完毕后孔内有大量积水，由于水的浮力影响，会对放管造成一定的困难，而且由于水中含有大量泥沙，泥沙沉积会减少孔内的有效深度。因此，每钻完一孔，应及时把 U 型管放入，并采取防止上浮的固定措施。竖直地埋管换热器的U 形弯管接头，应选完整的U 形弯头成品件，不应采用直管煨制弯头。在安装过程中，应注意保持套管的内外管同轴度和U 型管进出水管的距离。对于U 型管换热器，可采用专用的弹簧把U 型管的两个支管撑开，以减
13、小两支管间的热量回流。下管完毕后，要保证U 型管露出地面，在埋管区域做出标志并定位，以便于后续施工。需要注意的是，当室外环境温度低于0时，不宜进行 U型管施工。灌浆封井灌浆封井也称为回填工序。在回填之前应对埋管进行试压，确认无泄漏现象后方可进行回填。正确的回填要达到两个目的：一是要强化埋管与钻孔壁之间的传热，二是要实现密封的作用，避免地下含水层受到地表水等可能的污染。为了使热交换器具有更好的传热性能，一般选用特殊材料制成的专用灌注材料进行回填，回填物中不得有大粒径的颗粒，回填时必须根据灌浆速度的快慢将灌浆管逐步抽出，使混合浆自上而下回灌封井确保回灌密实，无空腔，减少传热热阻。当上返泥浆密度与灌
14、注材料密度相等时，回填过程结束。系统安装完毕后，应进行清洗、排污，按要求对管道进行冲洗和试压，确认管内无杂质后，方可灌水。环路集管连接1）地埋管的连接应采用电熔连接。电熔连接可以大大减少人为因素的影响，保证施工质量。2）为防止其它管线之间。管沟挖好后，沟底应夯实，填一层细沙或细土，并留有一定的坡度。3）做好防水工作。3 结论文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1
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21、，如果在施工过程中能控制好每一个环节的工程质量，将使系统的使用寿命大大增加，有利于该技术的进一步推广和应用。参考文献：1.徐伟地源热泵工程技术指南2.建设部、质监总局地源热泵系统工程技术规范3.刁乃仁、方肇洪地埋管地源热泵工程技术文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E3Z9 ZV4I2O5J9R3文档编码:CL5C9A2R3O1 HE4E4J8E
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