《(最新)豎直u型地埋管換熱器設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)》

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1、豎直U型地埋管換熱器設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)【大中小】文章頁數(shù)：[1]?????地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心技術(shù)是地埋管換熱器的設(shè)計(jì)與施工，而地埋管換熱器施工的關(guān)鍵是根據(jù)地埋管換熱器的設(shè)計(jì)、實(shí)測(cè)的當(dāng)?shù)赝寥罒嵛镄詤?shù)數(shù)據(jù)及地質(zhì)勘察資料，進(jìn)行合理的施工組織設(shè)計(jì)。目前制約地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)大力推廣應(yīng)用的重要因素就是地埋管換熱器造價(jià)較高，因此在保證設(shè)計(jì)要求的前提下，合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，改進(jìn)施工工藝，減低成本是地埋管換熱器施工中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。???本文通過湖北出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合實(shí)驗(yàn)樓地埋管換熱器的設(shè)計(jì)施工，對(duì)其設(shè)計(jì)及施工工藝進(jìn)行探討。????一、工

2、程概況：????1.1工程概況：???湖北出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合實(shí)驗(yàn)樓位于漢陽區(qū)琴臺(tái)路及羅七路交叉處，是一座集辦公、實(shí)驗(yàn)、對(duì)外接待的節(jié)能型辦公大樓。總建筑面積為27242㎡，其中主樓建筑面積20000㎡，實(shí)驗(yàn)室及單身公寓7242㎡。本工程主樓采用豎直U型地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。????????????????????????????????????????????1.3建筑物空調(diào)冷熱負(fù)荷：???根據(jù)建筑實(shí)際情況，采用DEST--C軟件模擬計(jì)算，其負(fù)荷結(jié)果如下：???1.3.1夏季空調(diào)逐時(shí)冷負(fù)荷綜合最大值：主樓1830KW。???1.3.2冬

3、季空調(diào)總熱負(fù)荷：主樓1300KW。?????????????????????????1.3.3全年空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)冷負(fù)荷總值：630000KWH（6月-1~9月-30）。???1.3.4全年空調(diào)系統(tǒng)熱負(fù)荷總值：240000KWH（12月-15~3月-15）。???二、地埋管換熱測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試結(jié)果（1）??為了解地埋管施工場(chǎng)地的土壤熱物性參數(shù)及地質(zhì)狀況，優(yōu)化地埋管換熱器設(shè)計(jì)及施工，在其地埋管區(qū)域采用換熱測(cè)試系統(tǒng)對(duì)土壤換熱進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其地質(zhì)狀況進(jìn)行勘探。???2.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成???測(cè)試系統(tǒng)主要由熱泵機(jī)組、前置加熱器、后置加熱器、水泵及

4、地埋管等組成，其測(cè)試臺(tái)流程見下圖1。???2.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試鉆孔和地埋管的敷設(shè)??采用XY-300型鉆機(jī)、合金及金剛石鉆頭，在工程所在區(qū)域的東南方地塊靠近土建施工電源部分選取三個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行鉆孔埋管的測(cè)試，三個(gè)點(diǎn)成三角型排列，孔間距均為5米，分別編號(hào)為①號(hào)井、②號(hào)井、③號(hào)井。???2.2.1鉆孔埋管深度及水平管長(zhǎng)度????①號(hào)井，垂直單U，打井深度81.5米，埋管深度80米，水平管道2×16M。???圖1?????②號(hào)井，垂直單U，打井深度81米，埋管深度80米，水平管道2×14M。???③號(hào)井，垂直單U，打井深度91米，埋管深度90米，水平管道

5、2×19M。???2.2.2鉆孔埋管采用PE100高密度聚乙烯管，外徑25MM，壁厚2.3MM，承壓1.6MPa。???2.2.3回填材料：泥巖部分采用膨潤(rùn)土混合水泥砂漿結(jié)合鉆孔原漿，回填比例1:6；粘土部分則采用膨潤(rùn)土混合黃砂結(jié)合鉆孔原漿，回填比例1:7。其中補(bǔ)漿部分則采用鉆孔原漿。???2.2.4水平管連接保溫采用橡塑保溫,厚度為20mm,地埋管內(nèi)循環(huán)液采用水為介質(zhì)。??2.2.5鉆孔孔徑：180MM。???2.2.6下管：機(jī)械鉆桿下帶埋管。???2.2.7回填方式：加壓反漿回填，保證回填效果。???2.2.8土壤測(cè)溫點(diǎn)：在②號(hào)井中埋

6、設(shè)熱敏鎧裝鉑電阻一個(gè)，埋設(shè)深度80米，雙位數(shù)據(jù)線連接。測(cè)得原始地溫為18.7℃。???2.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)間???測(cè)試工程時(shí)間進(jìn)度（2006.9.7~2006.10.5），前期準(zhǔn)備：2天，鉆孔埋管：12天，調(diào)試設(shè)備：1天，數(shù)據(jù)采集：11天。???2.4測(cè)試結(jié)果???2.4.1夏季地埋管放熱量???在地埋管進(jìn)口溫度35.35℃，出口溫度31.8℃，鉆孔深度80M時(shí)，井深放熱量為：61.5W/m,???2.4.2冬季地埋管取熱量???在地埋管進(jìn)口溫度5.3℃，出口溫度9.55℃，鉆孔深度80M時(shí)，井深取熱量為：49.1W/m,????三、地質(zhì)勘察

7、結(jié)果及分析（1）???根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在鉆孔過程中，每隔一定深度采集地質(zhì)樣品，分析地質(zhì)成份，為回填料的配置提供依據(jù)，同時(shí)也對(duì)鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度進(jìn)行了記錄，為日后地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和可靠運(yùn)行提供保證，為施工工藝提供參考。???3.1地質(zhì)勘察結(jié)果???①號(hào)井成孔時(shí)間77小時(shí)，②號(hào)井成孔時(shí)間90小時(shí)，③號(hào)井成孔時(shí)間70小時(shí)。地質(zhì)情況見表1。???????????????????????????????????????????????????????????????????表1深度（M）巖土層結(jié)構(gòu)巖土體熱物性鉆孔難度??密度Kg/m3導(dǎo)熱

8、系數(shù)w/(m.k)擴(kuò)散率10-6m2/s?0~2.5M粘土19251.60.52容易2.5~3.4M卵石22702.10.92有塌孔現(xiàn)象,需加套管,鉆進(jìn)較慢3.4~32M粘土19251.60.