地源热泵施工（共8篇）
地源热泵施工 篇1
远洋花园(一期)工程
E区样板间地源热泵空调工程施工总结
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远洋花园花园(一期)工程E区样板间地源热泵空调工程施工总结
目 录
1.概述..........................................................1 1.1.工程概况.........................................................................................................1 1.2.地源热泵中央空调系统.................................................................................1(1)系统简介..........................................................................................................1(2)系统特点..........................................................................................................1(3)工作原理..........................................................................................................2(4)本工程地源热泵系统特点..............................................................................2 2.室外换热孔钻井与下管工程......................................2 2.1.室外换热孔定位.............................................................................................2(1)人工挖深孔......................................................................................................3(2)钻井设备及配套材料的准备..........................................................................3 2.2.室外换热孔成孔.............................................................................................3(1)井架的垂直度调整..........................................................................................3(2)钻孔施工..........................................................................................................3 2.3.换热孔下管与井孔回填.................................................................................4(1)与钻孔施工的持续性......................................................................................4(2)保证下管的垂直度..........................................................................................4(3)单U管与双U管下管的区别..........................................................................4(4)灌浆回填封孔..................................................................................................5 3.室外管线连接与回填............................................5 3.1.室外管线的水平沟槽开挖与管线连接.........................................................5 3.2.检查井砌筑与回填.........................................................................................5(1)防水套管..........................................................................................................5(2)回填..................................................................................................................6 4.室内工程设备与管道的安装......................................6 4.1.机房深化设计方案.........................................................................................6 4.2.设备与管道的安装.........................................................................................7 5.室内地板采暖工程..............................................7(1)施工前的准备工作..........................................................................................7(2)地暖管施工与土建打灰施工..........................................................................7 6.工程的项目管理小结............................................7 6.1.施工进度管理.................................................................................................7(1)室外工程的进度控制......................................................................................7(2)地板采暖工程的进度控制..............................................................................8 6.2.施工质量控制.................................................................................................8(1)室外地埋管施工质量控制..............................................................................8(2)回填土的质量控制..........................................................................................9 6.3.现场例会管理.................................................................................................9
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1.概述 1.1.工程概况
远洋花园工程项目位于北京市朝阳区首都机场和平农场内,总建筑面积约20.80万平方米.本工程为E区样板间地源热泵空调工程，包括：室外地埋管系统、室内地源热泵系统、室内地板采暖及末端风机盘管系统。E区围合组团共计包括五个样板间，分别由5家单位施工，建筑面积分别为：A1-2户型434.52㎡；A1-2反户型434.52㎡；B1-3户型538.49㎡；B1-3反户型538.49㎡；B1-4户型519.23㎡。
1.2.地源热泵中央空调系统(1)系统简介
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地下去。通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，其运行费用为普通中央空调的50～60％。(2)系统特点
资源可再生利用，属可再生能源利用技术。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。节能是地源热泵系统的一大特点。
绿色环保，地源热泵系统装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量，该系统环境效益显著。
一机多用，应用范围广，地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，1
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均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。(3)工作原理
热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功率仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。
地源热泵是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。热泵布置在机房内，冷热量通过风管或水管集中分配到各房间内。(4)本工程地源热泵系统特点
地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
地源按照室外换热方式不同可分为三类：土壤埋盘管系统；地下水系统；地表水系统。根据循环水是否为密闭系统，地源又可分为闭环和开环系统。本工程采取土壤埋盘管系统，为闭环系统。对于垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。根据本工程的情况，选取垂直式埋管系统。
水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。本工程的水源热泵机组均为水—水形式。
本工程五个样板间的室内采暖空调末端系统均采用地板采暖系统(冬季采暖)与风机盘管系统(夏天制冷)。2.室外换热孔钻井与下管工程 2.1.室外换热孔定位
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(1)人工挖深孔
由于已有5栋别墅室外管线都已经完工，包括各种给水管道，排水管道，电缆沟等等，地埋管换热系统施工前需要充分了解埋管场地内已有地下管线、确定其他地下构筑物的功能及其准确位置，并进行平整地面等工作。5家施工单位在进行挖深孔时，均要求用人工挖，以保证已有地下管线不受破坏。需要注意地下已有管线进行室外换热孔定位是本工程与一般工程的不同之处。根据施工图纸与结合现场的情况完成所有的换热孔定位后，正式开始进行钻井施工。(2)钻井设备及配套材料的准备
在施工单位进场后，进行室外换热孔定位的同时，需要结合现场地质状况预计钻孔的时间安排，并检查钻井设备与配套的物资是否完备与合格。在施工过程中，有1家施工单位钻孔的实际进度比原计划延迟了一个星期，其中的原因包括下管的配套钢管过细，所选钢管规格无法满足施工需要，最终导致无法完成下管作业。
2.2.室外换热孔成孔(1)井架的垂直度调整
钻井施工前，必须进行井架的垂直度调整是最关键的控制点工作，以保证孔井竖向偏差在允许的范围内。钻井的选用形式，其中有4家单位选用了单柱龙门架，只有1家选用了三角架，在施工的过程中，采用了三角架形的施工单位在保证井架的垂直度控制做的最为优秀，这是由于三角架形的钻井在钻井的过程中，能比较好的保持孔的垂直度。对于采取单柱龙门架的施工单位，通过不间断的监控钻井的垂直度，最终也顺利完成了所有换热孔的钻井工作。(2)钻孔施工
本工程的的下管深度均为120米，在下管的过程中产生的泥沙沉积也会减少孔洞的有效深度，所以钻孔的深度必须要大于120米，以保证下管的深度。钻孔施工是个连续性的工作，在施工过程中，有一家施工单位在第一个换热孔钻井过程中，钻到大概100米处就已经无法再深入，这时孔的深度离设计要求的深度还差二十多米，钻头已经损坏2个，只能先放弃第一个孔，开始第二个孔的钻井，但到了也是100米的地方同样遇到了障碍，施工无法进行下去，经过讨论，根据地质条件选用合适的钻头继续钻井，最后突破障碍后钻井工作恢复正常。另外一3
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个施工单位在第7个换热孔钻井过程中，也遇到了相同的情况，采取同样的方法完成最后的钻井施工。2.3.换热孔下管与井孔回填(1)与钻孔施工的持续性
下管工序是工程的关键，在完成钻孔的施工后，需要马上进行下管施工。在施工的过程中，有1家单位没有按合理的施工程序施工，钻孔完成后才开始进行换热管的打压工作，打压过程中，压力下降的较快，经检查后发现U型管的封堵出现轻微泄漏，处理完毕后完成打压试验后马上进行下管施工，但已经离钻孔完成时间有大半天的时间，下管到了约80米的地方换热管就无法再继续下降，最后只能把U型管提出来，重新钻孔，管道重新做打压试验。由于地下的地质条件复杂，钻井完成后，长时间没下管，可能会在换热孔的局部发生坍塌等情形出现。
(2)保证下管的垂直度
本工程采取人工下管与机械下管的混合方法，下管前将U型管与灌浆管捆绑在一起。在下管初期，U型管下管速度较快，但随着下管深度的增加，下管速度逐渐减少，在下管不畅时，必须要注意压下管的垂直性，有一家施工单位在下管的过程中，U型管在下到110米左右的地方遇到很大的阻力，无论怎样都无法再下管，经过短暂的分析，有可能在遇到很大阻力前，U型管没有很好的保持垂直，U型管已经插入孔的边缘，无法再下管，对策方法是先把U型管提起一段距离，继续缓慢下管，保证下管的垂直度，如果钻孔没有坍塌，下管成功的机会还是存在的，同时也需要关注下管的压力情况，保证U型管在提起与继续下管时的严密性。最终，依靠人工与机械结合的方法缓慢下管，保证下管的垂直度，在突破112米左右，下管变的畅通起来，最后完成了120米U型管下管任务。通过这件事件总结出，下管最要关注的是稳，保证垂直度，而不能一味贪快，从而导致下管不畅，甚至导致下管失败。(3)单U管与双U管下管的区别
五家施工单位有4家单位采用的是双U管，有1家单位采用的是单U管，关于单U管与双U管的选择问题，目前还有不少争论，各有特点。但在下管的优劣比较来看，由于单U管的体积远比双U管小，理论上，单U管无疑比双U管施4
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工难道小很多，在下管时，单U管会畅通很多。事实上也说明了这点，在钻孔接近尾声的过程中，刚好有两家施工单位同时下管，单U管下管仅仅用了6分钟时间就完成了下管施工，而双U管下管不畅，最终花了接近1个小时才完成了下管任务。从整个下管施工阶段来比较，单U管在7个换热孔下管过程中，都比较畅通，没有返工，而其他几家双U型管施工单位的下管过程中，都遇到了下管不畅的现象，也出现了下管失败的现象。而在双U型管施工的几家施工单位来看，选取三角架形钻井的单位，下管施工做的最好，这是因为三角架形钻井在钻孔与下管时都能比较好的保持孔的垂直度，进行大量的室外换热孔钻孔施工时，如果选用的是双U管系统，建议钻井的设备选择三角架形的钻机。(4)灌浆回填封孔
下管完成并采取防止上浮的固定措施后应该马上进行灌浆封井，即回填工序。在回填之前应对埋管进行试压，在本工程中，下管都是带压下管，并且随着U型管的下管深度调整试验的压力，下管完成后，确认无泄漏后再进行回填。本工程中，前一个钻井过程中产生的泥浆用于后一个钻井的回填。对于第1个钻孔等，无法利用钻井产生的泥浆的，选用中砂回填，回填物中不得有大粒径的颗粒。回填时，要随着灌浆进程将灌浆管逐渐抽出，使混合浆自下而上回灌封井，确保回灌密实无空腔，减少传热热阻。当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时，回填过程结束。
3.室外管线连接与回填
3.1.室外管线的水平沟槽开挖与管线连接
与人工挖深孔施工一样，由于施工区域存在大量的地下管线，水平沟槽由人工挖开始，结合地下管线竣工图，外露施工区域相关管线后，再进行机械开挖。在整个施工过程中，人工挖与机械挖相结合。
管道连接方法有焊接、承插和活接头连接。当埋深不大或场地允许时，应在地面把套管连接好，然后利用钻塔进行放管。承插式连接一定要注意在活性胶凝固之后才能使用。所有管线连接完毕后，均需进行打压试验。3.2.检查井砌筑与回填(1)防水套管
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室外管道进入户内的管道均需要在进入户内的外墙处做防水套管处理，由于各家施工单位均对防水的处理都不够重视，在具体的施工过程中，防水处理均没有达到要求，为把控质量，需要全部返工，严格按相应施工工序施工。(2)回填
检查井砌筑完毕与管道系统打压完成后，进行室外管沟等的回填，在施工过程中，有1家施工单位在回填的过程中，没有做到分层夯实，回填程序没有按施工方案要求进行施工，需要重新返工。4.室内工程设备与管道的安装 4.1.机房深化设计方案
机房的设备是地源热泵的核心部分，设备的就位安装与管道的连接需要结合现场进行深化设计，做到设备与布管合理，设备与阀门操作维修方便，尽可能占机房面积小等。
本工程选取了共4个品牌的空调主机，包括特灵，克莱门特，西亚特，美意。A1-2户型与B1-3反户型均选用克莱门特空调主机，A1-2反户型选用西亚特空调主机；B1-3户型选用特灵空调主机；B1-4户型选用美意空调主机。
从机房的布置与设备的选型来看，选用一体式热泵机组的机房布管最为美观与简单，占机房面积小，维护操作都最方便。
系统试运行后，从噪音的对比来看，选用一体式热泵机组噪音相对最低，每个品牌的机组随选型的增大，噪音也相应提高，在机房面积允许的情况下，可以考虑设计两台功率小的主机代替，在非高峰供暖或制冷运行时间里，可以运行一台。
对于实际工程中的主机房的布置与效果来看，其中有家单位的主机机房的深化设计方案最没能结合现场的的实际情况，有不少令人遗憾的地方，机房面积小，主机却选择了体积大的空调主机，导致所有的管道水泵与阀门等均安装在主机的上方，给系统运行过程中的维护与操作带来很大的不便，同时，管道系统设计安装在主机上方也是不合理的设计思路。由此，机房的深化设计方案不仅仅要体现出系统能满足设计需要，同时还需要结合现场的实际环境与条件，选择较优的方案。
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4.2.设备与管道的安装
对于各家施工单位完成的室内设备与管道的安装施工，没能体现出精品工程的特点，存在不少的施工缺陷：如管道安装的支吊架不符合规范要求；风机盘管帆布接口错位明显、皱褶过多；冷凝水管倒坡；风管保温拼接过多；管道保温工艺差；某些出风口紧贴结构梁等等。针对每家施工单位的具体施工缺陷，都要求分别进行整改，再做子分部工程的验收。5.室内地板采暖工程(1)施工前的准备工作
因为本工程的建筑主体已经完成，原来没有考虑地板采暖系统，地板面布满了各种线管，所以在地板采暖管施工前，先要进行地面的清理施工，尽可能把地板面的管线都下移，使管线整体或者大部分移到地板水平面下，这也是本工程与一般的地板采暖工程不同之处，施工难度增加，所以在地板采暖工程开工以前，特别要求各家施工单位针对现场条件编写具体的施工方案，做到指导实际施工。(2)地暖管施工与土建打灰施工
地板面清理完毕后，开始聚苯板与地暖管道的施工。在施工过程中，有家施工单位的图纸不够详细，具体的管道间距，没有清楚表达出来，导致现场施工工人靠感觉施工，施工过程中多次返工。
在土建打灰施工前，管道经过隐蔽检查后，并且打压完毕后进行，打灰过程中，管道需要一直保压，地面没有彻底凝固前不能泄压。6.工程的项目管理小结 6.1.施工进度管理(1)室外工程的进度控制
本工程工期紧，由于时间仓促，施工前准备工作不够充分，所有室外工程全部集中在E区5栋别墅周围施工，由于施工队伍多，给管理带来很大的难度，为保证现场施工有序进行，首先在室外工程开工前，施工现场的临电与临水都保证能满足现场的施工需要，避免后面施工进度受影响。其次对各家施工单位的进度控制做到以日为单位，每天进行日进度计划与实际进度的检查与监督，当进度滞7
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后时，分析原因并采取相应措施保证原进度的需要，确保节点工程的顺利完成。
在进度的控制上，项目部采取先紧后松的措施，对于施工初期进度不够理想的施工单位加以重点监督与帮助，避免整体工程延误，因为室外钻井工程的前几个井孔的施工尤其重要，钻井过程中可能会遇到的问题会集中在前面几个井孔出现。为保证工程的实际进度满足计划进度，在钻井的过程中，对于可能在晚上进行成孔与下管施工的，现场工程师留守现场，进行施工的监督与检查，确保钻井与下管的施工质量与进度。
实际施工过程中，有一家施工单位在钻第一个井遇到了很大的困难，由于各种原因，4天还没有完成，经过分析原因找出问题加以整改，后面几个井的进度得到改善，并且顺利完成了室外钻井的所有施工。(2)地板采暖工程的进度控制
由于地板采暖工程是安排在室外工程之后，施工时间已经进入冬季，对施工的影响够大，所以项目部特别强调进行各家施工方案时，考虑冬季施工的采取的具体应对措施。聚苯板与地暖PE管施工完毕后，土建进行打灰施工，施工过程中，白天与黑夜的大部分时间的的气温都在零度以下，为了保证室内温度在零度以上，临时将所有的进出口进行封闭，室内采取电热器临时采暖，防止管道给冻坏。通过随时对室内温度的监测，地板采暖工程也顺利按计划完成。6.2.施工质量控制
(1)室外地埋管施工质量控制
是地源热泵空调工程的关键环节，室外地埋管质量的控制是整个工程的重点工作，室外工程包括以下具体工作：室外深坑施工；室外钻孔定位；钻孔施工；单(双)U管组装与试压；孔位下管与二次打压；井孔回填；水平管施工与三次打压及回填；室外整体系统打压。
由于室外工程施工过程中引起的质量问题都可能对系统造成很大的影响，在具体的如的本工程5个样板间钻井数量均为7个，总数为35个，针对本工程的地源热泵空调地埋管系统的设计和施工特点，讨论其施工操作要点、施工注意事项和质量控制要点，对施工中容易出现的质量问题进行技术指导。
(A)加强现场的施工管理，交底层层组织落实到位：做到交底内容详细全面，对施工有针对性与指导性，明确地埋管系统的热熔连接方法等。
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(B)严格按照工序要求验收：严格“三检”制度，U型管严密性试验等等。(C)严格材料进场检验制度，做好相关记录。(2)回填土的质量控制
地埋管系统施工质量对本工程质量影响重大，垂直地埋管群井的回填密实质量和水平干、支管沟槽的回填质量将直接影响回填土区域的垂直或不均匀沉降量。
(A)下管采取人工配合机械下管的方法，利用回转钻机钻杠顶进的方式，下管完毕后用中砂自上而下回填后方可提升钻杠。
(B)地埋管井回填材料一般采用中砂，待井孔中泥浆沉淀后回填，用灌浆泵将砂灌入孔中，经多次补填砂直至将孔填实。
(C)水平沟槽回填，管顶以上300mm范围内采用细砂人工回填，采用人工和平板振动器等相结合的方式夯实，逐层回填。机械回填时必须保证管道内充满水的情况下进行。6.3.现场例会管理
由于本工程由5家施工单位施工，给管理上带来很大的不便，所以特别制定了现场例会的管理制度，包括周一的监理会议，周五的总包会议，都要求各施工单位的主要负责人参加会议，及时的解决各种问题。除了每周两个例会以外，还根据现场情况的需要进行专题会议，分析与解决现场遇到的问题，如室外回填工序的专题会议，防水套管做法专题会议，室内地板采暖管道工程临时采暖专题会议等。这些现场例会制度，保证了工程进度的需要。
地源热泵施工 篇2
关键词：地源热泵,地下换热器,施工工艺,难点
地源热泵空调换热是一种利用含有大量能源的土壤(地下热)作为吸热或排热的热交换器,实现空气调节的系统,本工艺适用于地源热泵换热器系统节能工程施工。
1 工艺原理
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。
2 施工工艺
2.1 施工工艺流程
地源热泵地下换热器施工工艺流程见图1。
2.2 操作方法
1)钻孔。
钻孔是竖埋管换热器施工中最重要的工序。为保证钻孔施工完成后于孔壁保持完整,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。
2)下管。
下管必须保证下管的深度。下管采用人工下管或机械下管,下管前应将U形管与灌浆管捆绑在一起,在钻孔完毕后,立即进行下管施工。钻孔完毕后孔洞内有大量积水,由于水的浮力影响,将对放管造成一定的困难;而且由于水中含有大量的泥砂,泥砂沉积会减少L洞的有效深度。每钻完一孔,应及时把U形管放入,并采取防止上浮的固定措施。在安装过程中,应注意保持套管的内外管同轴度和U形管进出水管的距离。对于U形管换热器,可采用专用的弹簧把U形管的两个支管撑开,以减小两支管间的热量回流。下管完毕后要保证U形管露出地面。
3)灌浆封井。
灌浆封井即回填工序。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。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,使混合浆自下而上回灌封井,确保回灌密实,无空腔,减少传热热阻。当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时,回填过程结束。
4)换热器安装及管道连接。
对于高密度聚乙烯(PE)管段和管件之间的连接都采用专用设备进行热熔焊接。对于埋深不大或场地允许时,应在地面把套管连接好,然后利用钻塔进行放管。对于承插式连接,一定注意在活性胶干了之后才能使用。
2.3 操作要点和难点
2.3.1 施工难点
1)联络管防水处理。换热孔管道经水平联络管汇集,穿结构底板进入检查井内的分集水器,各个分集水器通过管道汇集,最终进入到机房内与热泵机组相连。2)施工中对基底的扰动问题。由于地埋管位于底板下,钻孔施工中的泥浆坑开挖、设备碾压、联络管管沟开挖等等均会破坏原状土,从而对基底产生扰动,见表1。
2.3.2 施工要点
1)一般规定。a.地埋管换热系统施工前应具备埋管区域的工程勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。b.地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、其他地下构筑物的功能及其准确位置,并应进行地面清理,铲除地面杂草、杂物和浮土,平整地面。2)施工工序。a.按照图纸要求开钻竖井。b.U形管换热器的制作。c.U形管换热器的第一次试验打压。d.下管。e.U形管换热器的第二次试验打压。f.回填。3)钻凿竖井施工工艺。a.在泥浆旋转钻孔方式中,应沿钻管内部送入高压水或泥浆,并沿着钻杆的外侧将钻屑送回地面。钻孔过程中产生的泥浆水从钻孔位置冒出地面,在施工前应制订好排水措施,可顺地势挖出排水沟,并在沟的末端挖一个泥浆池,钻孔过程中产生的泥浆在泥浆池中沉淀,作为回填物使用。b.安装竖直埋管土壤热交换器需要竖直钻孔机械。根据地质条件可选用泥浆旋转钻孔机械。c.在保证设计埋管总长度的前提下,根据现场施工出现的特殊情况,如遇到坚硬的岩石层或泥砂层,可适当调整钻孔的位置、深度与数量。d.如出现土壤极不牢固的情况,宜采用空心杆螺旋钻机钻孔。钻孔时,空心螺旋钻杆可充当钻孔的保护套管。钻孔完成后,将钻杆底部的钻尖击落,从钻杆内部插入埋管,然后将钻杆拉出或旋出。e.当钻孔深度的增加对钻孔速度的降低和费用的增加影响不大时,钻孔深度宜增大。4)U形管换热器的制作。a.首先按照设计图纸的要求,使用专业的管剪截取相应的管道长度(U形管的单管长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的长度要求)。b.U形埋管换热器的U形弯管接头,宜选用定型的U形弯头成品管件热熔或电熔连接。也可以采用两个90°的弯头加短管对接的方式构成U形弯管接头,但应保证管件、管材接点符合设计、使用要求。c.连接完成的U形换热器管的两开口端部,在完成打压后,应及时密封。5)U形管道换热器的安装。a.等竖井孔壁固化后,应立即将焊接完毕、打压合格并注满清水的U形换热管道垂直的放入开钻完成的竖井内,下管时应注意保持管道与竖井的同心度,减少管材、管件与竖井管道的摩擦,U形管下部端头应设保护装置。b.下管结束后,应立即进行管道打压,确认无泄漏方可进行回填。c.打压合格后要对U形管两端口采取有效的临时封堵措施。6)回填工艺及下管工艺。a.钻孔深度及孔内地下水水位较浅时,宜采用人工下管。当下管较困难时,可采用机械下管。b.垂直土壤热交换器下管完成后应在12 h内用灌浆材料回灌封孔。灌浆应密实,无空腔。
3 结语
随着空调工业的发展,先进的中央空调系统不断的出现,空调在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。人们对空调的要求也不断提高,节能、环保、灵活成为今后共同追求的目标。近年来,随着国际经济技术合作的不断深入,地源热泵中央空调系统进入了我国,并通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇,成为了我国中央空调发展的趋势,体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。
参考文献
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[3]GB 50242-2002,建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].
[4]SL 291-2003,水利水电工程钻探规程[S].
[5]JGJ 87-92,建筑工程地质钻探技术标准[S].
地源热泵施工 篇3
1、地源热泵中央空调系统的概念。资源与环境是人类赖以生存与发展的基础，也是我国社会经济可持续化、健康化发展的重要保障。近年来，就如何更好的开发浅层地热能资源，推广地源热泵技术，以利用可再生能源来解决供热与制冷问题，已引起了国家的高度重视。地源热泵中央空调系统是一种有效利用浅层地热能资源（土壤、地下水、地表水），以此实现室内空气调节的系统。当热泵在制热模式时，能从浅层地能资源中吸收热能；当热泵在制冷模式时，还能将多余热量排放到土壤、地下水或地表水中，因此具有节能、环保、经济等多项优势，在我国各地工程建设中得到了广泛的普及与应用。
2、地源热泵中央空调系统的特点。根据所利用浅层地热能资源的不同，地源热泵中央空调系统又可细分为土壤源（地埋管）热泵空调系统、地下水源热泵空调系统和地表水源热泵空调系统这三类。本文所特指的是土壤源热泵空调系统，它是利用传热介质（主要是水）通过竖直埋管或水平埋管，与土壤进行热交换的系统形式，其主要应用特点为：采用土壤源作为热泵机组的低位热源，机组系统不需要风机，其振动和噪音都较小，对周围环境影响小；运行中不需要除霜，节省了维护检修费用，提高了热泵空调系统运行的可靠性；与地下水源热泵空调系统、地表水源热泵空调系统相比，其适用范围更广，且不用受到地下水或地表水资源条件的限制。
二、地埋管施工前的技术准备工作
1、工程勘测、平整场地。在进行地下埋管施工之前，应首先做好工程勘測工作，需要详细了解和掌握工程勘测资料、设计图样，以及埋管场地内已有地下管线、其它地下构筑物的功能及其准确位置等等，并以此为基础制定系统、完善的施工组织设计或施工方案。在方案设计中，应重点根据现场的地质情况，选择合适的钻孔设备。另外，在地下埋管施工之前，还应做好对钻孔处的施工现场的地面清理、杂物清除和平整场地，从而为PE管的连接、设备与材料的堆放，以及施工人员的操作提供充足的场地空间。同时，还应当对场地中的地下管线、市政设施等作出明确的标记。
2、管道布置方式的选择。根据管道布置方式的不同，地埋管主要可分为水平式地埋管和垂直式地埋管两类（见下图1所示）。其中，水平式地埋管的特点是施工费用少，施工难度较小，但是单位管换热量偏低，且占地面积大；而垂直式地埋管的特点是占地面积少，单位管换热量相对较高，但是施工难度和施工费用都较高。
在管道布置方式的具体选择时，应综合考虑到可利用土地面积、场地土壤类型以及挖掘费用等多种因素而决定。如果存在大量土地面积使用，且场地内没有坚硬岩石时，可考虑选择较为经济的水平式地埋管；而如果土地面积不足，或者场地内垂直钻孔较为容易且费用较低时，则适宜选择垂直式地埋管。近年来，随着城市建筑面积的日益紧缺，垂直式地埋管逐渐成为了管道布置的主要方式。在本文中，也主要分析的是垂直式地埋管的施工技术要点。
3、管道的验收及保护。当地埋管所需管材运送到施工场地后，应当采用试压装置进行检漏试验，检验合格后方能用于施工建设。在管道的存放时，不宜长时间直接暴露在阳光下，而应用彩条带覆盖，以防止管道老化；在管道的搬运时，应做到轻拿轻放，可采用柔韧性较好的吊绳、吊带进行装卸和运输，严禁直接抛摔或沿地拖曳。
三、地埋管施工技术要点分析
地埋管的主要施工工艺流程为：钻孔施工→U型管组装→U型管下管安装→灌浆回填→水平干管与垂直管连接安装→系统调试与检验。
1、钻孔施工。在施工现场根据设计图纸要求逐一钻孔施工，其孔径一般为130～150mm，要求孔径的大小以方便插入U形管为宜，钻孔点的误差不得超过5cm。为保证U型管能顺利、安全的插入孔底，必要时还应当对孔壁进行固化处理。在钻孔施工中，应加强对场地地质情况、地下管线敷设情况的了解与掌握，通过适当的调整钻孔的深度、数量及位置，以满足设计要求，以尽量减少对原地下工程和管线的影响。当第一个孔钻完成以后，还应当做好对钻孔周边土层热物性的测定，以此作为设计方案适当调整的技术依据。
2、U型管现场组装、下管安装。U型管是指由需要下井安装的PE管、连接件（U型弯）所制作成的U型管道。它通常是在现场进行组装与切割，以满足可能出现的设计变更或者钻孔深度调整的需要。在U型管下管安装之前，还应当对其进行第一次水压试验，要求在15min的稳压试验下，管道的压力降不得超过3%，且管道无泄漏现象，然后再将管道的两个端口进行密封处理，以防止杂物的进入。U型管的下管安装通常采用的是人工下管的方式，应在钻孔施工后立即进行，以避免因孔洞搁置时间过长而出现局部堵塞的问题，导致下管安装的困难。在U型管的端部应设置套管防护，以避免在下管过程中U型管受到损伤。如孔洞内存在大量积水情况时，为了避免水的浮力影响，在U型管内也应当充满水以增加管道的自重。在下管过程中，还可在管道上每隔2～4m设置一个固定支卡，通过这种方式使U型管两个支管得以分开，以提高单位管道的换热效果。当U型管下管安装完成后，应进行第二次水压试验，要求在在30min的稳压试验下，管道的压力降不得超过3%，且管道无泄漏现象。确认管道无渗漏问题以后，方能回填施工。
3、灌浆回填。在管道下管安装结束，并完成水压试验以后，应立即采用灌浆材料进行孔洞的封堵回填，灌浆材料多采用由膨胀土和细砂所组成的混合浆料。灌浆的目的，一方面是强化埋地管与孔壁之间的传热性，以满足热泵机组对地源传热的要求；另一方面还能起到对环境保护的作用，不仅能防止地表污染物渗漏到钻孔中，而且还能有效避免不同含水层水质的混合、串通，起到隔离含水层的作用。
4、水平干管与垂直管连接安装。水平干管与垂直管安装过程中，首先在场地地面连接成若干数量的管段，然后再放置到已挖好的沟槽中与U型管进行连接，从而形成一个完整的闭式环路。为避免分集水器受到外界因素影响，要求沟槽的挖设深度应尽量加大，适宜控制在1.5m左右，对已挖好的沟槽的底部应当严密夯实，并铺设一层细砂，沟槽的坡度宜控制在3‰～5‰左右。垂直管与环路水平干管连接完成后，应进行第三次水压试验，要求在在2h的稳压试验下，管道的压力降不得超过3%，且管道无泄漏现象。
总结
本文从地源热泵中央空调系统的工作原理及特点出发，并着重就其地埋管的施工技术准备及施工技术要点进行了分析与探讨。地埋管作为地源热泵中央空调系统中的关键装置，其施工质量将直接关系到系统运行的安全、可靠。为此，我们应通过合理制定施工方案，做好施工技术准备，并加强对相关施工技术要点的掌握，从而有效保证地埋管的施工质量，以确保热泵空调系统运行的安全性与持续性。
地源热泵考察报告 篇4
2011年04月14、15日建设单位组织监理、审计、招投标小组及总承包单位对资格入围四家单位中的三家企业进行了实地考察。现将三家企业总体印象及各自优势简述如下。
湖北风神
（一）、企业形象：公司总部办公环境优雅，企业文化、管理方式较现代化。
（二）、能源管理：合同能源管理，绿色建筑咨询，区域能源规划，节能管理。
（三）、技术集成：地源热泵技术，污水源热泵技术，太阳能、光热利用，蓄能技术等。
（四）、技术优势：能优化设计，深化设计。
（五）、工程案例：南京朗诗项目，济南奥林匹克体育中心等。南京建工
（一）、企业形象：国有改制企业，建筑行业特级企业，现为嘉盛控股公司；公司办公环境优雅。
（二）、技术集成：地源热泵技术，污水源热泵技术，太阳能、光热蓄能技术等。
（三）、工程案例：大部分集中在南京（企业所在地）。
（四）、技术优势：施工实力雄厚，队伍强大。
劳特斯空调
（一）、企业形象：该公司是空调制造业当中唯一一家拥有一级资质机电设备工程施工的有限公司。企业管理严谨，能源管理方式灵活，拥有节能效益分享、节能保证、托管等特点。
（二）、技术集成：地源热泵技术，超低温地表水，地下水等量回灌。
（三）、工程案例：徐州金苑宾馆（徐州地区较多）。
（四）、技术优势：总体集成规划，功能与系统配置，投资与经济分析。
综合评价意见：
1、对湖北风神、江苏劳特斯、南京建工集团这入围的三家进行了实
地考察，均有能力承接商务中心地源热泵系统工程施工。
2、地源热泵系统工程投入运行中的管理：目前湖北风神、江苏劳特
斯采用托管运行及管理，南京建工集团采用物业管理，建议采用物业
管理系统运行。收费：物业管理系统运行收费在25-30元/㎡年.3、湖北风神与江苏劳特斯均具有研发深化技术能力，江苏劳特斯由
于是螺杆式空调机组空调风机盘管制造商，系统维护、保养具有优势，同时可采用先行垫资，验收合格后再付款的模式具有资金优势。南京
建工集团是一家施工为主的大型承包单位。
参加考察人员：
地源热泵会议纪要 篇5
会议纪要
2012年3月10日，唐山××××科技有限公司与唐山市××××地源热泵设备有限公司就处理空调系统有关问题召开了协调会。××公司执行总经理海涛，××公司总经理建友出席并共同主持了会议。会议经过友好协商达成如下共识：
1、根据安装合同第三条约定：所有项目设备安装调试完毕后，乙方（××公司）向甲方（××公司）提交竣工验收报告，最终验收合格后双方签署《工程竣工验收合格书》。鉴于现在还没做有此项工作，会议议定：乙方在2012供暖期间（4月上旬之前），把所有机组制冷制热调试好。然后按合同约定实施验收。鉴于这套系统已经运行1年多的实际情况，保修时间至2012制冷期结束。
2、鉴于地源热泵机房平面图、办公楼地源热泵系统流程图、机加工车间空调平面图存在与实际不相符和没有经过签字、盖章确认的问题，会议议定2012年4月上旬由乙方提供一套完整的与实际情况相符的最新版本图纸（含地下、地上管道具体位置、埋深尺寸图纸）。
3、会议议定按合同第七条“乙方责任和义务”第8款的约定，乙方于2012年4月上旬对甲方的技术人员、操作人员和维修人员进行实际操作培训。乙方将地热设备操作规程、维修养护程序整理一套，于2012年4月上旬交给甲方。
5、未尽事宜双方继续协商处理。
唐山××××科技有限公司唐山市××××地源热泵设备有限公司
地源热泵系统调研报告 篇6
根据李总指示，设计院相关人员参加调研，实地了解无锡太湖半岛国际广场地源热泵系统，听取了精力能源科技公司(鸿意房产下属公司）谢副总经理和朱助理对该系统技术、安装、运行和投资等方面问题的介绍，同时就我公司新大楼地源热泵系统的前期运作进行了沟通，具体报告如下：
一、调研情况
1、地源热泵系统技术简介
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统，该系统可分为地能换热系统、地源热泵机组、室内空调末端系统三个部分，地源热泵机组的运行靠少量的电力驱动，它的工作原理是通过向机房系统内的热泵机组输入一定电能驱动压缩机做功，使机组中的介质反复蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程，从而将地源系统中的能量提取和传导到用户系统，实现空间上的热量交换和传导转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于取暖；在夏季，把室内的热量“取”出来，释放到土壤中去，并且常年能保证土壤中能量的均衡。
地源热泵系统虽然初期投资高于其他空调系统，但由于地源属于可再生能
源，1KW的驱动电能，能产生4KW的热量，节能大大优于一般空调系统，也优于水源热泵系统，具有环保、节能、运行费用低、维护费用少、一机多用、操控安全、空气品质好的优点。
2、无锡太湖半岛国际广场地源热泵系统介绍
由鸿意房产开发的五星级无锡太湖半岛国际广场和酒店，2006年开工，该广场集商铺、办公、餐厅、会议等为一体化多功能国际城，酒店建筑面积59000m2 ,空调面积为45000 m2；商场建筑面积160000 m2,空调面积为60000 m2，采用地源热泵系统进行夏季供冷，冬季供暖。目前由于酒店未投用，因此酒店部分的地源热泵也未投入使用，商场地源热泵采用两台771KW离心泵机组和两台195KW螺杆泵机组,机组安装在大楼底层，为方便安装和将来更新，在底层设置了吊装通道，国际广场目前投用的是一台离心泵机组，用户反映运行效能和可靠性较高、故障率较低，具有使用寿命长、不受水源限制的优点，目前生产的地源热泵机组使用年限在20年左右。地能换热管采用的是PE100、PE63、PE25管，PE管具有承压性能高、耐腐蚀、耐磨性好、水流阻力小、可挠性好等特点，使用年限可达50年，地能管除大楼基础下90米预埋部分双U形外，在大楼周围路面和草坪下90米都预埋了双U形管，共计埋管817根。该系统除供热和制冷外，还提供生活用热水，从效能使用角度看，特别适合使用在宾馆。
该地源热泵系统由鸿意房产下属精力能源科技公司实施，系统目前运行良好，由于系统是8月底投运，效能还待考验。精力能源科技公司有空调节能技术应用的经验，具备施工总承包的能力，同时有同济大学空调节能专家教授的技术支撑。
3、安装和施工
地源热泵系统的安装和大楼基础同步实施，中间有交叉施工，因此，计划性较强，地源换热系统从打孔到埋设时间大约需要两个月时间，如果进行合理安排，大楼土建施工不会受到太大影响。
4、初始投资和运行成本分析
4.1太湖半岛酒店地源热泵系统投资情况
太湖半岛酒店地源热泵系统初期计划投资700多万，地能换热已埋设好，但由于酒店功能发生改变，地源热泵也因此一直未到位，公司于是将酒店地能换热系统引到国际广场使用，另外为国际广场购置了四台地源热泵机组，771KW离心泵机组的费用大约在170万/台，195KW螺杆泵机组的费用大约在100万/台。根据精力能源科技公司的经验分析，按空调面积计算，地源热泵的投资费用每平方大约在200-330元，而地能换热系统、地源热泵机组、室内空调末端系统三个部分资金比例大约在1:1:1。
4.2初始投资成本分析比较
根据目前各类中央空调的市场分析，初始投资差别较大，大致价格如下：
1）VRV家用中央空调：220元/m2
2）热力+冷水机组空调系统：170元/m2
3）土壤地源热泵系统：200-330元/m2
地源热泵系统中的地能换热系统是地源热泵系统的核心技术部分，与其他空调系统相比，这也是额外增加的部分，包括钻井、回填、埋管等的材料、安装与施工等费用较高，因此土壤地源热泵初始投资成本最高，由于设备和PE材料选型，投资额也不同，新大楼和老大楼总投资初步测算在800万-1000万左右。
4.3系统运行成本费用分析比较
根据经验分析，各类中央空调的运行成本费用差别也较大，冬、夏季采暖费用大致价格分别如下：
1）VRV家用中央空调：40元/m2，40元/m
22）热力+冷水机组空调系统：35元/m2，45元/m2
3）土壤地源热泵系统：20元/m2,30元/m2
由上述统计数字可以分析，地源热泵系统运行成本最省，这还没有包括该
系统能够提高的生活热水，加上生活热水费用摊铺，土壤地源热泵系统冬夏季运行费用分别为15元/m2、25元/m2。
如果按照老大楼10000m2空调面积（以建筑面积的80%）所需的运行成本测
算，目前溴化锂空调制冷系统每小时平均大约消耗4吨低压蒸汽、120KW电能，每天运行10小时，每年运行180-200天，所需成本大约90万。按节能40%测算，使用地能换热技术，老大楼全年可节约费用36万元。
如果按照新大楼和老大楼40000m2空调面积（以建筑面积的80%）所需的运
行成本测算，所需成本大约200万，相比目前的热力+冷水机组空调系统，每年可节约120万，这还不包括系统产生的生活热水所节省费用(大约100万)。
因此，地源热泵系统的初始投资相比较而言是高的，但系统投运后的运行成本大大降低，且不需增加额外的人工成本，维护费用较低。
二、关于我公司新大楼和老大楼地源热泵系统初步规划
为保证我公司新大楼地源热泵系统的合理投资，同时要综合考虑现有办公大楼的使用，更要考虑将来（如5-10年后）因本区域发展的需要，现办公大楼以及新大楼作为商用的可能性，我们认为从以下几个方面考虑投资和运行方案实施：
1、尽快对本施工区域进行打孔测试，确定打孔深度，为确定技术方案提供数据。
2、尽快确定新大楼、老大楼近期和远期的功能性规划，以确定两个大楼近期和远期可能需要的空调面积。
3、按照远期需要的空调面积，确定地能换热系统部分的设计，从而进一步确定实际需要钻井数，防止钻井数过少，影响运行效能，过多则增加不必要钻井费用。
4、按照近期和远期需要的空调面积，分别确定地源热泵机组容量和数量。机组先按近期需要空调面积投资，留出安装空间，一旦远期商用成为可能，再增加相应的地源热泵机组。这样有利于合理调配，避免大马拉小车。
5、按照远期规划，确定生活热水最大用量，同时考虑太阳能综合利用的合理性。
6、由精力能源科技公司实施总承包，设计院提供大楼功能性基础数据，我公司确认，精力能源尽快提出技术方案，我公司组织审核，方案通过后尽快组织合同评审，同时落实施工方案，保证和大楼土建施工同步。
三、政策利用
由于土壤地源热泵系统属于可再生能源利用项目，国家和江苏省有这方面的政策支持和引导，可能会有项目贷款免息、财政补贴或奖励措施等，我们希望作为地源热泵系统技术支撑和总承包单位，精力科技能够协助我公司咨询相关政策并办理相关手续，以充分利用政策，降低投资费用。
总之，我们认为利用地能换热技术的土壤地源热泵系统是成熟的，也是可
行的，将大大降低大楼办公运行成本，从长远发展考虑，更将具有深远战略意义。
地源热泵施工 篇7
地源热泵是一种利用地表浅层地热资源(通常小于400 m深)作为冷热源,进行能量转换的节能空调设备。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能,比人类每年利用能量的500倍还多,地源热泵正是利用这种浅层地能来进行能量交换,使得地源热泵成为一种可持续发展的节能技术。地源热泵通过少量高位电能的输入,实现低温位热能向高温位热能的转移。地能分别作为在冬季热泵供热的热源和在夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。这种热量抽出和冷量蓄存过程使地热系统能够平稳运行。本文以绍兴奥体体育会展馆工程地源热泵土壤源部分施工为例,简单介绍施工现场安全文明的管理情况。
1 施工概况
绍兴市奥林匹克体育场馆工程地源热泵系统总投资将近3 000万元,总服务面积约11万m2。室外土壤源部分设置有效深度100 m的地埋垂直管换热器共计1 200个,连接水平管换热器(各种规格如D32,D40等)共计20 080 m,开挖土方量4万多立方米。
施工单位从2011年3月中旬进场至土壤热源部分阶段性验收经历了试验性钻井、确定施工方案、正式钻井、水平管道敷设、集分水器安装、检查井砌筑等工序,历时9个多月工程顺利通过阶段性验收。施工初期,地面50 m粘土层以内采用小钻机引孔并下套管,50 m以下岩石层采用潜孔锤钻进的工艺进行施工。由于粉质粘土和砂质粘土容易塌孔且距地面20多米处的淤泥质粘土极易缩径,使得下套管作业效率非常低,一台潜孔锤成孔需要50多小时。在试验钻井11口后由于进度缓慢,需要重新调整施工工艺。经过一系列试验,最终确定以液压给进200型百米钻机直接钻孔至设计要求孔深的施工工艺。施工组织设计重新编写调整,经过审查,审批后工程正式进入钻井阶段。施工高峰期现场有钻机106台,在20 d的时间里完成竖井649口。剩下的551口井 分布在射击馆基础以下,待射击馆基础打桩完成后再进行竖井打孔。从5月初开始分区块进行649口竖井联络管(水平管)施工,去除天气原因影响水平管施工9 d外,实际施工用时仅18 d。如此短暂的时间内,现场机械、人员、材料集聚,做好安全文明管理对管理者来说是一种挑战。
2 现场安全文明问题与管理对策
2.1 临时宿舍
地源热泵具有施工周期短,工作量大,作息规律性差等特点。根据经验,大多数时候临时宿舍没建好或刚建好,竖井施工也要结束,因此施工单位大都不愿意投入临建设施的建设。另外地源热泵一般都是分包工程,临建设施由总承包单位负责。然而地源热泵工程施工时往往总承包单位还没进场,所以帐篷就成了居住场所。竖井需要连续钻进才能成孔,钻进过程中停顿时间间隔不能太久。完成一口竖井少则8 h,遇到特殊情况3 d都难成一个孔。工期短、工作量大、作息不规律使得宿舍,食堂等等都不能很好的配套管理。施工高峰期106台钻机,施工人员达到400多人,生活垃圾的处理也成了严重问题。帐篷搭设间距过小过于集中,加之帐篷内煤气罐,柴油堆放混乱,且电线临拉乱接,火灾隐患相当高。另外排水设施不畅通,一旦下雨,帐篷内水流不断,严重影响工人休息作业。对于此种现象,与施工单位多次沟通整改效果不是太理想。最后项目部决定现场作业人员全体休息一天对临时帐篷搭设重新规划布置,合理设置排水沟。划定专门储放柴油的区域,并配备移动灭火装置,由专人看管。住人的帐篷和做饭的帐篷分开搭设,煤气罐远离住人区。帐篷照明用电统一从临时用电配电箱接出,杜绝采用接线板转接电线的做法。搭设临时厕所解决了生活卫生问题,对于生活垃圾,采用就地掩埋和焚烧处理的做法,虽然由于条件限制没有做到外运处理但还是建议大家以后外运做到无公害处理为好。
2.2 施工机械
液压给进式钻机主要由回转器、水泵、卷扬机、油泵、动力机等构成,运行时需要专业人员24 h看护。施工过程中,柴油机皮带轮、卷扬机、钢丝绳卷筒、钢丝绳、钻铤都有可能是危险源。施工现场存在柴油机皮带轮防护罩损坏、松动,有些甚至连防护罩都没有,在高速旋转的皮带轮前作业,危险不言而喻。在提升钻铤的工程中,钢丝绳上卡套与钻铤连接松动或没有卡到位,往往造成脱扣,钻铤跌落等现象。曾经有一次脱扣钢丝绳缠绕在钻机井架上,卡套飞速旋转,差点打到附近作业的工作人员。另外钻铤在提升过程中摆动,特别容易砸伤临近作业人员。对以上这些问题,要求施工单位对机器经常维护保养,对重要部件必须做到定期维护保养。
此工程中,主要机械除了钻机,还有热熔对接机、铣刀、挖掘机等。此处不再对挖掘机进行说明,对其他两种机具做简单介绍。热熔对接机使用时间长,使用频率高,操作不当,电源线容易老化,经常发生漏电现象,特别是在潮湿环境下施工时很容易造成人员伤亡事故。对此要求施工单位杜绝使用劣质工具,必须使用具有安全标志的安全产品。时刻注意工具的变化情况,出现过热、冒烟时及时修理,经常检修保养。另一种在工程中常使用的工具就是铣刀,铣刀异常锋利主要在切削管口时用,在使用过程中操作人员往往习惯性的用手拉扯管口切削皮,在拉扯过程中手指一不小心就会被割伤。一般专业人员操作时不会发生这种事情,然而一时的麻痹容易造成不必要的伤害,还是有必要对此加以说明强调。
2.3 临时用电
地源热泵室外土壤源部分施工过程主要用电包括生产用电和照明用电,两者电压均为220 V。生产用电机械主要包括压力试验泵、手持热熔对接器、卧式热熔对接机、铣刀、潜污泵。地埋管换热器施工区域大、分布广,给临时用电配电箱的布置带来诸多不便。施工初期采用潜孔锤工艺时,所配备的配电箱内部原器件松散陈旧,接线凌乱,有些配电箱内因泥浆积累过多而看不见电器配件,存在严重的安全问题。改进工艺后虽然潜孔锤已经停运,但是配电箱一直在用。对施工单位陈述其临时用电的厉害关系后,对已有配电箱的原器件进行更换,实在不能使用的配电箱直接淘汰。
根据JGJ 46-2005施工现场临时用电安全技术规范,临时用电应实行三级配电,往往对一、二级配电比较重视,对开关箱、插座箱等直接控制设备的第三级配电不够重视。在施工现场经常以插线板代替插座箱,而且连接插线板的电缆往往保护措施不够,容易造成机械损伤,较为严重的会发生电击事故。用插线板代替插座箱的做法在地源热泵施工过程中尤为严重,几乎到了屡禁不止的程度,究其原因主要有以下几点:
1)移动轻便。
插线板小而轻,随着手持工具的移动可以轻松的移动,而插座箱就没有那么方便。
2)成本低。
普通插线板一般市场价也就四五十元,而插座箱的价格远不止四五十元,一个400×460×160的插座箱也要200多元。
3)接线简单。
插线板最多也就接3条线,而插座箱虽然也只有3条线,相对插线板来说有些复杂,操作也不方便。
4)作业人员习惯。
作业人员一贯采用插线板,凭着经验到哪都用插线板。虽然使用插线板有诸多优点,但是插线板的潜在危险使其不适用于施工现场,特别像地源热泵这种潮湿环境下作业的工程。插线板一般都没有采取特殊的保护措施,随意放置。像在压力试验过程中,水泵出水很容易溅到插线孔中,一次甚至使整个二级配电箱烧毁。在遵循规范指导的同时,根据现场实际情况,对插线板采取适当的措施,如把插线板悬挂到木杆上,与地面保持一定的距离,还有在插线板上套上塑料袋,防止溅水进入等等。在施工过程中时时刻刻关注临时用电安全,对存在隐患及时通知施工单位整改。
至于照明用电,主要是夜间施工照明和帐篷内生活照明用电,夜间施工照明都采用安全型灯具,对灯具采取防护措施,防止碰撞损坏。帐篷内生活用电前面已提及,此处不再赘述。
2.4 施工环境
地源热泵土壤源施工与泥土打交道,需要看天吃饭。天气晴朗现场还好,一旦下雨整个工地就陷入泥泞,很难看很难行走。再者竖埋管施工过程还要排出大量泥浆,稍有不慎现场更加混乱。对于泥浆的排除采用现场晾晒和集中排除相结合的方法,具体做法是:整个工地分为12个区块,1区～6区竖埋管施工时,同时会展馆桩基也在施工,此时直接把1区～6区的泥浆排入桩基的泥浆池。后期7区～12区泥浆采用现场晾晒方法处理,后6个区施工时,前6个区的水平管施工已经完成,然后直接把泥浆排到前6个区,通过太阳直射,达到处理效果也不用排到场外区,节省了投资成本。
影响现场环境还有一个重要因素,就是材料堆放,加工。竖埋管材料用量大,单盘长度就102 m,给加工堆放带来极大的不便。初期,到处都是材料,到处都在加工,根本就没有形成固定材料堆放、加工场所。特别是对现场废弃管材的处理不到位,整个场地走几步就能看到废弃管材。对此,监理工程师多次跟施工单位交涉,联系单发了多次,始终是石沉大海,现场不见改观。后来通过四方(建设单位、监理单位、总承包单位、分包单位)协商得以解决。
3 综述
对于地源热泵土壤热源工程施工现场安全文明的管理,主要从临时宿舍,生活垃圾,施工机械,临时用电,施工环境等方面着手。在人员,机械数量较多时,重点需要做好临时宿舍和生活垃圾的管理工作,此部分工作不仅仅是施工单位的责任,更主要的还要监理单位监督落实。对于临时宿舍的用电安全和防火措施要做到重点检查,过程中发现施工作业人员往往不够重视,认为220 V临时照明用电就是“小菜”,往往容易麻痹大意。防火意识也不高,认为一旦着火谁都跑不了,思想处于“防火设施是摆设,一旦着火都用不上”的松懈状态,对防火设施不爱惜,有些拿灭火器来压帐篷。对此管理人员应该足够重视,实行安全教育制度,监督现场作业人员认真落实,切不可麻痹。施工机械运转过程中,必须要专人看护,且要定期对钢丝绳做检查保养,以免造成人员伤亡。施工现场环境主要管理好泥浆排放处理,土方开挖过程堆土情况,水平沟开挖时排水情况,另外还有材料的堆放,对于废弃材料的处理也是业主关注的焦点,要经常性的做查看,发现问题及时处理。
参考文献
[1]GB50242-2002,建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].
[2]GB50366-2005,地源热泵系统工程技术规范[S].
[3]GB/T13663-2000,给水用聚乙烯(PE)管材[S].
地源热泵系统的具体应用 篇8
关键词:地源热泵;地耦管;运行费用
一、项目简介
整个项目由生产厂房区、生活服务区、办公区组成,总建筑面积约为150000m2,其中空调区域由综合办公楼、生产办公楼、研究所、餐厅、更衣室等附属用房组成,建筑面积为23000m2,此外还供应1000人规模的洗浴用水。采用土-气型地源热泵空调系统,不仅可以解决夏季制冷、冬季供暖的问题,而且还可以供应水温在55℃左右的生活热水。该套系统高效节能、运行成本费用低、投资合理、绿色环保。
二、地源热泵空调系统详述
此地源热泵系统,采用垂直式地耦埋管+冷却塔混合式系统。夏季由两台土壤热泵主机承担基本的冷负荷,用水冷冷水机组调节峰值负荷,散热量由地耦管+冷却塔共同实现(冷却塔仅仅在极端情况地耦管能力不足时投入使用);冬季由热泵主机承担热负荷,冷水机组不运行,负荷全部由地耦管提供;同时兼顾全年用生活洗浴热水。整个系统由室外换热系统和室内换热系统两部分组成,室外换热系统根据当地地质条件采用垂直式地埋管换热方式;室内换热系统为地源热泵机组换热系统。
根据实地所做的土壤热响应测试实验得出当地10米以下均为灰岩,土壤的平均导热系数较高,达到3.068W/(m*K),非常适合应用地源热泵技术。室外换热为两管制垂直式地耦管换热方式,施工250个深度为100米的地耦管孔,每个地耦孔内埋设双U型地耦管;地耦管总长100000米。250个地耦孔分为25组,平均每10个孔为一组。二次集管将每组内的10个地耦孔串联起来再接到位于机房内的分、集水器上。这样,在降低施工成本的同时可以最大程度上减少每个组对整个系统的影响。本方案将地耦孔就近施工在建筑物的周边空地(道路、绿地、停车场),可以有效的减少二次集管长度,降低成本。室外地耦系统注满水后形成一个封闭的水循环,利用水的循环和地下土壤换热,将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。其系统稳定,不需要利用地下水的水量,不受地下水使用政策和季节变化影响,不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响。
三、设计施工要点分析
(一)设计要点
地源热泵系统地耦管的计算是比较复杂,需要专业的计算软件来完成。在计算上对建筑物全年动态负荷进行优化是很有必要的。在此项目中,初始设计中的地耦管长度为310000米,这使得工程初投资增加将近100万元。项目所在地的全年气候状况,制冷/制暖的周期以及每日的工作时间是在进行计算中需要注意的要点。
(二)施工要点
保证地耦管孔的深度,地耦管的长度符合设计要求是施工中的重点。打孔过程中不可避免出现孔深不达标,废孔的情况,这会导致地耦管长度不够,出水温度偏高/低(夏/冬季),机组耗电量增大。此外灌浆也是需要关注的重点。灌浆材料为膨润土和原浆的混合体,灌浆采用加压回灌方式,保证密实,孔内无空腔。
四、能量消耗对比
从两种系统名义功率分别比较年运行费用,即传统水冷冷水机组+锅炉和地源热泵模式。由表1可知地源热泵相比传统空调在运行费用方面的有着巨大优势,主要体现在两个方面:一是地源热泵的COP值高,其中制冷时COP值高可达到5.6,制热时COP值高可达到5.2;二是可以夜间制造生活热水,利用波峰波谷的电价政策降低运行费用。
五、优缺点评价
第一,地源热泵技术是直接转换成冷、热风,为房间制冷或供暖,其技术含量和节能效率高。第二,采用PE管道埋设的地耦管,具有高可靠、寿命长(70年以上)、免维修、运行成本低等特点,不受开采地下水的限制,节省了水资源使用费。第三,夏季利用主机排放的余热加热生活热水,无需耗电、耗油;冬季机组既制热又提供热水,其热水费用与太阳能热水器费用相当。第四,系统初投资大,成本回收周期长。第五,地耦管维修困难。
六、结束语
当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事,节能与环保应是我国优先解决的课题,而地源热泵技术运用到建筑物采暖空调中是理想的节能环保型空调技术。
参考文献:
1、徐伟等.地源热泵工程技术指南[M].中国建筑工业出版社,2001.
2、王勇.地源热泵的技术经济分析[J].建筑热能通风空调,2001(5).
3、迎春.论绿色建筑与地源热泵系统[J].建筑学报,2004(3).