地埋管地源热泵系统在采暖与空调系统工程中的应用_secret

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1、地埋管地源热泵系统在采暖与空调系统工程中的应用　　李宏军　　(南通华新建工集团有限公司，江苏南通226600)　　摘要：结合工程实例，介绍地源热泵系统中地埋管换热系统的深化施工方案、设备采购及供应、安装、培训、调试，竣工验收，品质保修期内的修、配、换服务。对类似工程具有一定的借鉴意义。　　关键词：正循环回转钻井；地藕埋管；灌浆回填；调试；节能　　中图分类号：TU833+.1文献标志码：A文章编号：1673-7237(2009)04-0051-05　　0引言　　地源热泵系统(ground-sourceheatpumpsystem)是以岩土、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能

2、交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。　　地埋管换热系统(groundheatexchangersystem)是指传热介质通过垂直或水平地埋管换热器与岩土体(rock-soilbody)进行热交换的地热能交换系统，故又称为土壤热交换系统，见图1。　　1.工程概况：　　江苏省海安县行政中心地处华东地区，海安中心城区，总建筑面积73000m2，该工程建筑高度75m，分为三区，其中一区为档案馆，空调面积5141.5m2；二区为会议餐饮楼，空调面积5139.9m2；三区为主楼，空调面积

3、48590.4m2。本工程采用地埋管换热系统，选用地源热泵机组，利用交换液与土壤热交换，实现了热泵机夏季冷冻水供回水温度为7/12℃；冬季提供空调水供回水温度50/45℃。夏季地源出水温度为25～30℃，最高不超过35℃；冬季出水温度10～15℃，最低不低于7.5℃。设计生活热水，生活热水机组出水温度为50℃。　　2.施工部署　　本工程地埋管地热泵系统方案设计前，通过对岩土层的结构岩土体热物性、岩土体温度、地下水静水位、水温、水质及分布、地下水径流方向、速度、冻土层厚度等主要技术指标进行分析和地埋管换热系统的安全复核模拟，确定出本工程地源系统夏季的最高出水温度为35℃和冬季最低出水温度

4、为7.5℃。　　根据工程勘察结果，评估地埋管热系统实施的可行性及经济性，确定施工方案如下：　　采用室外地源换热器共为900孔，设置15个分区，每个分区负责60个地源孔；每个孔井深90m，井位呈矩形排列，相邻两井间距4m，总钻井深度约为81000m；水平PE管长度约20000m，埋地深度2m。每个分区设置分、集水器，地源孔与分区分、集水器采用PE阀门连接。整个地源系统埋地部分没有任何金属构、配件。　　每个分区通过地源干管与总分、集水器连接，在总分、集水器检修井内设置每个分区的流量平衡阀。根据工程施工进度要求，本工程室外地藕埋管施工与地上室内主机系统、空调末端系统施工同时进行。整个地藕系统

5、设计为分区同程系统，全部采用热融连接。　　3.地藕埋管施工　　3.1地埋施工原则　　(1)由外而内的原则；　　(2)由垂直到水平的原则；　　(3)由支管到主管的原则。　　3.2施工流程(见图2)图2地理施工流程图　　3.3地埋管物资准备　　(1)根据施工预算、施工方案和施工进度计划，合理编制材料、机具进场及使用计划，以免现场材料、机具堆放过多；　　(2)搭设临时材料堆放、存储仓库，搭设管道预制加工棚；　　(3)采用专业供货厂商提供的热熔连接工具、机具、严格按使用说明书操作；　　(4)本工程地藕系统采用的高密度聚乙烯HDPE3408管材，该产品压力等级为1.2MPa，热导率为0.46～0

6、.57W/(m·K)。　　(5)本工程的主要岩土层为中密粉砂层，其热导率为2.1～2.3W/(m·K)。为保证回填的密实、低温不龟裂以及回填材料的热导率须大于土壤岩层的热导率，故回填料选用5%的膨润土加95%的细砂混凝土混凝土混合料，其热导率为2.4～2.8W/(m·K)；　　(6)本工程传热介质采用自来水，满足传热介质的必须的安全性、传热性、较低的摩擦阻力且经济适用的技术要求。　　3.4材料检验及存储　　地埋管及管件应符合设计要求，应用的管材、管件及附件等应有企业质量检验部门的产品合格证及相关检测部门的质量检验报告。　　地埋管应采用化学性能稳定性好、耐腐蚀、热导率大、流动阻力小的塑料

7、管材及管件，宜采用聚乙烯管(PE)或聚丁烯(PB)，不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管材、管件及附件应为相同材质。　　地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材应标明规格、商标或生产厂名、公称压力以及生产日期，包装应符合要求、还应标明长度。　　管材的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压力不应＜1.0MPa，地埋管外径及壁厚可按《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663及《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB/T19473.2之