地源热泵施工工法.docx
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地源热泵施工工法
地源热泵地埋换热施工工法
1、前言
地源热泵系统是将低品位热量转换成高品位热量进行供热、制冷的新型能源利用方式之一。
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。
近几年来,地源热泵技术在我省发展较快,多次用于工业与民用建筑的基础工程中,均取得了良好的效果,获得了显著的社会效益和经济效益。
2、特点
2、1机组寿命长:
地下换热器采用高密度聚乙烯塑管,寿命长达50年;热泵机组长期在良好的低温井水(16℃)下进行热交换工作,寿命可达20年以上。
2、2一机多用:
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
2、3可再生:
太阳能的47%被地表吸收,因此地表浅层蕴涵着大量取之不尽的能量。
2、4高效:
一般空调对着空气换热称为风冷热泵,缺点在于天气炎热或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。
2、5节省占地面积:
省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场,节省了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象。
2、6安全:
无燃烧设备,从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。
2、7节能:
冬季运行时,COP约为4.2,投入1KW电能,可得到4KW的热能,夏季运行时,COP可达5.3,投入1KW电能,可得到5KW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍。
2、8环保:
供热时没有燃烧过程,避免了排烟污染,供冷时省了冷却塔,避免了噪音及霉菌污染。
2、9舒适:
所产生的冷气和暖气(或辐射热)比常规空调的要更柔和的多,热不易感冒。
2、10可分区控制:
中央空调享受的档次,又可达到单体空调局部控制的效果。
3、应用范围
可用于新建工程或扩建,改建工程,可逐步分期施工。
从严寒地区到热带地区均可适用。
可应用于办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区、会所等各类建筑。
4、通用条件
4.1地源热泵系统最适用采暖/制冷比较均衡的地区;
4.2建筑物周围有可供埋管的较大面积的空地;
4.3建筑物周围有可供利用的河流或湖水(水源热泵)
5、工艺原理
地源热泵实际上一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境地热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仅为供热量的三分之一或更低。
如下5-1所示工艺原理图:
5-1工艺原理图
6、施工工艺方案
6.1施工流程
根据图纸确定该工程的施工方案,地埋管换热器安装主要包括钻孔、试压、下管、回填等工序,主要施工工艺流程如下7-1所示:
6-1工艺流程图
7、操作要点
7.1测量放线
先放出主体结构的基准轴线,再放出地源热泵转进路线。
对水准点准确定位。
7.2钻孔阶段
钻孔的深度达到规定标准;不能出现孔径塌方严重、孔倾斜严重、孔径偏小等现象;
7.3保压下管阶段
7.3.1成孔后及时下管、不保压下管、下管深度符合规定值;
7.3.2下管后,U型管等变形在合理范围内。
7.4集、分水器安装阶段
7.4.1集、分水器四周所砌的井要便于操作和维修;
7.4.2所砌集、分水器井的基础要留足沉降的缝隙,不要造成由于沉降过大对埋地管的破坏;
7.5回填封井阶段
7.5.1U型管保压合格后才能封井;
7.5.2回填物要符合要求;
7.5.3回填时灌浆管抽出速度不可太快。
7.6管道联接
7.6.1HPDE管道连接执行国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101)的有关规定。
7.6.2当室外温度低于5℃时,将采取冬季防护措施,当达到施工要求后方可进行管道连接、试压等操作活动。
7.6.3埋地的垂直U形管垂直段中间部位禁止采用接头;U形弯管接头采用定型的成品管件(深井连接器),不得采用直管煨制方法制作弯头。
竖直地埋管与深井连接器采用热熔连接。
7.6.4根据不同的管径及壁厚,选择与之相适应的热熔器。
熔接前,必须彻底清理管道里面,保证管道内无杂物;管接头内外表面必须擦拭,保持干燥、无污染。
7.6.5管接头加热时间必须严格按厂家提供的参数控制,确保熔接质量。
未熔透或过熔的接头必须清除后重新熔接,清除长度不小于6倍管径。
7.6.6下道工序开始前,及时对管口采取可靠、牢固的方式密封。
7.7试压及冲洗
7.7.1当工作压力小于等于1.OMPa时,应为工作压力的1.5倍,且不应小于0.6MPa;当工作压力大于1.OMPa时,应为工作压力加0.5MPa;
7.7.2竖直地埋管换热器插人钻孔前,应做第一次水压试验。
在试验压力下(1.7mpa)稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象;将其密封后,插人钻孔,在保压(0.6mpa)l小时,由专人记录试压情况。
7.7.3水平回填前应进行第二次水压试验。
在试验压力下(0.5mpa),稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象,由专人记录试压情况。
6.7.4水平环路与分集水器连接完成后,应进行第三次水压试验。
在试验压力下,稳压至少2h,且无泄漏现象;由专人记录试压情况。
7.7.5地埋管换热系统全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,应进行第四次水压试验。
在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降不应大于3%;由专人记录试压情况。
7.7.6管道试压合格后对管道进行冲洗。
冲洗水应清洁,冲洗水的进出水浑浊度一致时结束。
7.7.7管道分段试压合格后应对整条管道进行冲洗。
8、泥浆池制作
泥浆池四周及底部铺设塑料薄膜,转井孔与泥浆池之间设引导沟,泥浆循环使用。
严禁泥浆渗漏现象发生。
8、质量控制要求
8.1严格执行国家、建设部颁发的与本工程有关的法规、规程、规范、标准、规定及其合同、设计单位和制造厂技术文件的施工、质量要求。
安装工程施工与验收执行的标准和规范(但不限于此):
《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2001;
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50243-2002;
《建设工程质量验收统一规范》GB50300-2001;
《建设工程资料管理规程》DBJ01-51-2003
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50276-98;
《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005;
8.2熔融对接过程易出现的质量问题及解决办法:
质量问题
产生原因
解决办法
焊道窄且高
熔融对接压力高、加热时间长、加热温度高
降低熔融对接压力,缩短加热时间、降低加热板温度
焊道太低
熔融对接压力太低、加热时间短、加热温度低
提高熔融对接压力及加热板温度、
延长加热时间
焊道两边
不一样高
①被焊的两管材的加热时间和加热温度不同
②两管材的材质不一样,熔融温度不同,使两管材端面的熔融程度不一样
③两管材对中不好,发生偏移,使
两管材熔融对接前就有误差
①使加热板两边的温度相同
②选用同一批或同一牌号的材料
③使设备的两个夹具的中心线重合,切削后要使管材对中
焊道中间
有深沟
熔融对接时熔料温度太低,切换时间太长
检查加热板的温度,提高操作速度,尽量减少切换时间。
接口严重错位
熔融对接前两管材对中不好,错位严重
严格控制两管材的偏移量,管材加
热和对接前一定要进行对中检查。
局部不卷边或外卷内不卷或内卷外不卷
①铣刀片松动,造成管端铣削不平整,两管对齐后局部缝隙过大
②加压加热的时间不够
③加热板表面不平整,造成管材局部没有加热
①调整设备处于完好状态,管材切
削后局部缝隙应达到要求
②适当延长加压加热的时间,直到
最小的卷边高度达到要求
③调整加热板至平整使加热均匀
假焊
①熔融对接压力过大,将两管材之间的熔融料挤走
②加热温度高或加热时间长,造成熔融料过热分解
①降低熔融对接压力
②降低加热温度、减小加热时间
9、材料要求和设备机具
9.1根据工程施工进度计划的要求和现场施工机械设备条件,拟投入如下主要施工机械设备,详见主要施工机械设备表。
拟投入的主要施工设备、仪器具表
序号
设备
名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
额定功率
(kW)
生产
能力
用于施工
部位
1
钻井机
BQ-150
25
中国
2004
11
良好
钻孔
2
专用回填设备
2
中国
2011
良好
回填
3
切割机
ф400
3
中国
2009
3.0
良好
切割管材
4
砂轮切割机
J3G400A-3
1
中国
2010
良好
材切割
5
PE剪
ф50
50
中国
2011
良好
剪切管材
6
热熔焊机
PBF250A
2
中国
2009
良好
热熔连接
7
手提式热熔机
RJQ-110
10
中国
2011
良好
热熔连接
8
潜水泵
4
中国
2005
良好
9
试压泵
2
中国
2010
22×2
良好
试压
10
电夯
2
中国
2007
良好
夯土
11
二级配电箱
JSP
4
中国
2012
良好
安装
12
三级配电箱
JSP-K1
30
中国
2012
XXX
良好
安装
13
空压机
1
中国
2011
良好
排水
14
水准仪
DS32
2
中国
2011
良好
测平
15
游标尺
3
2011
良好
测径
9.2PE管表面清洁、无损伤,管壁厚度偏差-0.3mm至+0.5mm
应具有合格证及产品质量保证书
11、劳动组织
劳动组织可根据工程规模、进度要求及工程的技术复杂程度确定,按工艺流程主要有转孔、沉管和打压。
12、安全及环保措施
须编制明确项目的安全生产责任制,明确各部门、各岗位的安全生产职责。
12.1严格执行各项安全法规、安全技术规程规定组织施工,做到安全文明施工。
12.2对操作人员进行安全教育,掌握和了解安全操作规定,做好安全技术交底工作,严禁违章作业。
进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业必须系好安全带,不得违反使用规定。
12.3施工现场临时用电采用TN-S系统,严格要求使用五芯电缆配电,系统采用“三级配电两级保护”,实行“一机、一闸、一漏、一箱”制度,配电箱进出线设在配电箱下端并有接地保护。
12.4施工现场材料应堆放整齐,盛料严禁随意丢弃,做到工完料清。
易燃品应隔离堆放,确保施工安全。
12.4对进场的所有施工人员进行有关文明施工、场纪场规等教育。
12.5建立标准化施工现场。
遵循“文明施工、安全有序、整洁卫生、影响生产、不损害公众利益”的原则。
13社会效益分析
13.1利用再生能源符合可持续发展的战略要求
13.2高效节能,制热系数高达3.5-4.5而锅炉仅为0.7-0.9;制冷时比普通锅炉省70﹪以上能源和40﹪运行费
13.3地源热泵埋于地下,保持建筑物外观完美。
13.4保护环境,设备运行没有燃煤、燃油污染,不抽取地下水。
14工程实例
14.1山东省济宁市兴唐·国翠城住宅楼项目,位于济宁市市中区建筑面积10万余㎡,率先使用地源热泵技术,节能、舒适效果明显,得到业主好评,并取得国家节能科技进步奖。
14.2山东省济宁市罗马假日项目采用地源热泵技术,四季恒温得到成功。
14.3北京市大兴区某私人别墅小区,其建筑面积为4300㎡,地下一层,地上二层,该工程采用地源热泵系统满足各个房间夏季制冷,冬季制暖的要求,
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- 源热泵 施工