地源熱泵系統地埋管施工工藝方案

王奇

摘要：地源熱泵系統作為科技發展下產生的全新系統，有著節能環保、綠色生態等優勢，因此成為受到人們廣泛的歡迎與認可當的一項新興技術，地源熱泵系統地埋管是施工最主要的環節之一，因此本文主要結合實際的工程情況，對地源熱泵地理管施工時的工藝進行深入的分析與總結，希望為日后其他工程的開展提供參考。

關鍵詞：地緣熱泵;地理管道;施工工藝;質量控制

引言：隨著全球爆發能源危機，以及環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行轉移的空調系統，因此其被稱為二十一世紀最有前途、最具備環保與節能特點的空調技術。在安裝地源熱泵之后，與使用空調相比，該系統能夠為用戶節省大量的空調運行費用。近些年來，地源熱泵快速走進千家萬戶中，并且有著極快的發展速度，同時也被廣泛的應用在民用建筑與工業建筑中，能夠提高社會經濟效益與社會效益。

一、施工工藝與技術要點

（一）施工工藝

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

（二）技術要點

1.定位放線

在施工之前，應當做好地面清理工作，保證地面干凈無雜物，隨后確定好埋管位置。在完成上述內容后，可以進行測量工作與放線工作。應當反復多次的核對水準點與基準控制點，并且建立單獨的埋管放樣系統，在保證上述工作確認無誤之后，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中一項重點工序，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，孔徑大小應當大于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鉆井技術。在施工過程中應當注意下述幾點：一是將鉆孔位置所呈現出的偏差控制在十厘米之內，避免深部的鉆孔出現垂直交叉情況，如果出現該情況，就會導致已經埋設的U形管被損壞。鉆機在鉆孔過程中，其深度應當超過設計深度的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到規定要求。鉆孔過程中必須使用泥漿對周圍進行保護，由此可以避免在鉆孔之后出現坍塌情況。如果鉆孔能夠達到設計深度，應當使用反向推出鉆桿，并且做好清空處理，由此可以保證內壁光滑、鉆孔直徑合適[3]。

3.泥漿池與泥漿罐

為了確保現場的施工環境，以及可以反復使用泥漿，設置好泥漿沉淀池，或者泥漿罐。

4.U型管道預制

對PE長度進行嚴格控制，可以保證每一根管的長度都能負荷垂直孔設計深度。

（1）管材切割操作

如果管材大于等于De50時，需要使用到旋轉切刀，在切斷的位置，也就是管口的內縮頸周圍使用擴孔錐刀，或者使用專用管剪進行切斷處理，應當將管剪刀片卡口處調整到與切斷管徑更加符合，保證均勻、用力，斷口位置應當配備相應的圓器整圓。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。最開始應當核對與測量管件插口處的長度，保證該長度與設計要求相符合，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，同時能夠準確地連接加熱管的插口外表面與管件承插口的內表面，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行連接。一是在進行熱熔操作之前，需要保證加熱工具與焊接表面處于一個清潔的狀態;二是焊接溫度應當控制在200攝氏度與235攝氏度之間，熱熔連接的冷卻與保壓時間，應當滿足熱熔連接工具與管材管件生產廠家對于產品所提出的要求。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，錯邊不應當大于管件厚度的十分之一;四是將加熱工具放置連接面中，將焊接機管材不斷靠近加熱工具，隨后給予其一定壓力，指導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

首先應當使用機械下管方式，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，可以立即的下管。在操作過程中不應當耽誤較多時間，如果時間過長，那么就會導致管孔內部出現局部堵塞的情況，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，隨后才可以繼續下管。在放置U形管過程中，保證管道不會出現變形、彎曲的情況。

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

還有就是當換熱管道到達要求為止之后，需要快速的提起下管鉆桿，在提桿時應當避免U形管出現上浮情況，保證下管工作落實到位。

最后在整個工程結束之后，在正式使用之前，應當做好徹底的清洗工作，應當保證沖洗設備時的力量大于其中水流運行速度，并且可達到兩倍或以上，如果室外溫度低于零攝氏度，那么就不允許進行地理管換熱器施工作業。

（四）回填井孔

在對熱交換系統進行施工過程中，通常會選擇導管灌漿方法，根據現場施工情況，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大，避免在后續使用過程中，出現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行嚴格計算，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行仔細考慮，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，應當使用高壓回填方式，保證其中沒有空隙。

二、結束語

綜上所述，在完成整個埋管工作之后，必須進行管道壓力試驗，在這時需要執行我國所出臺的《地源熱泵系統工程技術》規范，做到嚴格施工，在經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行嚴格控制，同時提高其中的安全性。

參考文獻：

[1]王靜茹，王侃宏，李紅楓.淺層地源熱泵熱響應測試中影響因素的研究[J].節能，2020，39（09）：60-61.

[2]栗學鑫.湯臣金橋花園別墅區地源熱泵空調系統設計[J].四川水泥，2020（09）：286-287+271.

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

[4]張德軍，尹恒.地源熱泵系統在上虞游泳館項目的綜合應用[J].建筑，2020（17）：66-68.

[5]呂濤，石镕瑞，尹健，張雨軒.地源熱泵技術可行性分析[J].城市住宅，2020，27（08）：204-205.

[6]薛雨春，季江江.地源熱泵與天棚輻射及置換新風系統在住宅工程中的聯合應用[J].建筑技術開發，2020，47（16）：93-95.