地大熱能：淺談地源熱泵地埋管施工質(zhì)量控制

    隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展以及人民生活水平的提高，越來(lái)越多的人在使用地源熱泵空調技術(shù)，以倡導綠色環(huán)保時(shí)尚理念，并營(yíng)造健康舒適的生活環(huán)境。地源熱泵系統是一種節能、環(huán)保的空調系統。

    地源熱泵系統是將低品位熱量轉換成高品位熱量進(jìn)行供熱、制冷的新型能源利用方式之一。與使用燃煤、燃氣、燃油等常規能源方式相比，其能量利用率為3.5以上（燃煤為0.65～0.85；燃油爐為0.7～0.9；燃氣爐為0.8～0.85；電鍋爐電熱膜的理想值也只能接近于1；空氣源熱泵系統可做到2.5，但在惡劣天氣下效率低，甚至無(wú)法啟動(dòng)）。地源熱泵系統以其環(huán)保、節能、一機多用、維護量小、系統運行穩定、能源重復利用等優(yōu)點(diǎn)而得以推廣。

    然而在實(shí)際工程應用中，很多地源熱泵項目因設計、施工及運行管理等問(wèn)題，遠遠沒(méi)有發(fā)揮其應有的優(yōu)勢，到最后節能產(chǎn)品反倒成了耗能產(chǎn)品。在此，地大熱能專(zhuān)家簡(jiǎn)略介紹下地源熱泵地埋管施工質(zhì)量是如何控制的。

    地埋管熱泵系統的組成

    室內系統：風(fēng)機盤(pán)管、空氣處理機組、地板采暖、輻射等；機房系統：渦旋機組、螺桿機組、離心式機組。室外系統：地埋管。

    地埋管系統安裝

    地埋管換熱系統施工是土壤源地源熱泵施工重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，其主要包括鉆孔、下管、試壓、回填、室外管件連接五個(gè)步驟。地埋管換熱系統一般是布置在基礎底板下，一旦施工完成將成為永久設施，并且無(wú)法維修，因此先進(jìn)的施工技術(shù)、規范的施工流程、嚴格的質(zhì)量控制顯得尤為重要。

    考慮到地下室基層的原土穩定性，地埋管施工一般在基坑土方挖到一定深度時(shí)朝進(jìn)場(chǎng)施工，施工完成后再將土方挖至設計深度，故地埋管的成品保護工作亦相當重要。

    地埋管施工過(guò)程質(zhì)量控制重點(diǎn)

    1）鉆機操作過(guò)程中應注意鉆機的水平度（可用水平尺檢測）及鉆桿的垂直度（吊線(xiàn)錘檢測）；

    2）檢查鉆孔深度及鉆孔直徑，應滿(mǎn)足設計要求；每組垂直P(pán)E管除預留長(cháng)度外，其余均應埋設在鉆孔井中（在每組U型管的預留長(cháng)度處作明顯標記）；如果孔底為基巖，則應加深1 ～1.5m，便于鉆孔產(chǎn)生的巖石沉淀，確保下管長(cháng)度；

    3）U型管組對及PE管連接時(shí)，應注意管口的清潔，熔焊的質(zhì)量（管口無(wú)雜質(zhì)、熔焊牢固無(wú)氣孔）；U型管必須使用管卡保證管間距離及傳熱效果。

    4）每組U型管下管前必須做壓力試驗，必須帶壓下管，下管過(guò)程中應注意壓力表的指針有否下降；發(fā)現泄壓后必須重新試壓，必須確保垂直地埋管完好無(wú)損；

    5）為防止地埋管U型頭部位在機械下管過(guò)程中受到損傷，應在靠近U型頭部位連續安裝5只管卡，用于鉆桿頂入地埋管時(shí)即不損害PE管，也可避免U型頭直接受力；

    6）采用鉆桿輔助下管，不得用力壓制鉆桿下管；如遇下管困難，必須提管后再清孔（或擴孔）；

    7）垂直地埋管的回填質(zhì)量直接關(guān)系到地源熱泵投入使用后的效果，必須高度重視；采用注漿回填（注漿管從管孔井底部開(kāi)始，逐漸至頂部）為好，但費用較高；砂石土質(zhì)也可采用原漿回填；回填應多次檢查，多次補填；

    8）采用原漿回填，應用泥漿泵通過(guò)灌漿管（灌漿管通過(guò)管卡中間孔洞與垂直地埋管同時(shí)插入孔中至孔底），從孔底逐漸灌至孔口（灌漿管隨灌隨抽，直至抽出孔外）；原漿必須是鉆孔產(chǎn)生的且存放于泥漿池中的原漿，嚴禁使用現場(chǎng)的混合泥漿（泥漿隨意排放的混合泥漿）；當上返泥漿密度與灌漿密度一致時(shí)，灌漿完成；    9）如采用人工回填原漿，必須多次回填，每次回填時(shí)應隨時(shí)輕微搖動(dòng)孔內PE管，確保原漿沉入底部；當原漿回填至孔口位置時(shí)，應清除孔口周?chē)姆e水或泥漿，為其干燥收縮創(chuàng )造條件，并應補灌封孔；

    10）當孔內地下水較多時(shí)，原漿回填料應摻入膨潤土或粗砂，經(jīng)多次回填到位后，孔口用水泥混合漿封口，防止孔中大量的地下水上冒影響底板結構安全。

    11）垂直地埋管敷設完畢，應在管口套上一段PVC保護管，使之標記明顯；

    12）基坑最后一層土方挖掘時(shí)，每臺挖掘機應派專(zhuān)人監護，確保垂直地埋管不被損傷；每臺挖掘機配置二根16#槽鋼，每根長(cháng)0.8m左右，用于挖掘機移動(dòng)時(shí)保護垂直地埋管。

    13）水平管溝成型后，溝底應保證平整，無(wú)較大石塊，溝底應鋪填細砂，水平管敷設完后，其上應憶再鋪設細砂，然后回填原土并夯實(shí)；

    14）地埋管施工全過(guò)程中，試壓工作特別重要，應特別關(guān)注；

    15）地埋管施工是一次的，后續損壞無(wú)法修補，故必須注重施工全過(guò)程的質(zhì)量管制。

    地大熱能由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）組建，依托中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)術(shù)優(yōu)勢，組建了一批由海內外學(xué)者組成的世界一流的交叉人才團隊，聚集了十大優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域三十多位專(zhuān)家學(xué)者，定期研討地熱科學(xué)問(wèn)題、問(wèn)診地熱實(shí)際難題，在地（水）源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實(shí)、漏水、土壤溫度過(guò)低、井深不夠、水質(zhì)不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問(wèn)題有著(zhù)豐富的經(jīng)驗及客戶(hù)案例。