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地源熱泵
地埋管換熱系統(tǒng)施工規(guī)范
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-03 10:49:50瀏覽次數(shù):1930
一般規(guī)定
地埋管換熱系統(tǒng)設計前,應根據(jù)工程勘查結果評估地埋管地熱系統(tǒng)實施的可能性及經(jīng)濟性。
地埋管換熱系統(tǒng)施工時,嚴禁損壞既有地下管線及構筑物。
地埋管換熱器安裝完成后,應在埋管區(qū)域做出標志或標明管線的定位帶,并應采用2個現(xiàn)場的永久目標進行定位。
地埋管管材與傳熱介質(zhì)
地埋管及管件應符合設計要求,且應具有質(zhì)量檢驗報告和生產(chǎn)廠的合格證。
地埋管管材及管件應符合下列規(guī)定:
(1)地埋管應采用化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導熱系數(shù)大、流動阻力小的塑料管材及管件,宜采用聚乙烯管(PE80或PElOO)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管件與管材應為相同材料。
(2)地埋管質(zhì)量應符合國家現(xiàn)行標準中的各項規(guī)定。管材的公稱壓力及使用溫度應滿足設計要求,且管材的公稱壓力應小于1.0 MPa。地埋管外徑及壁厚可按本規(guī)范附錄A的規(guī)定選用。
傳熱介質(zhì)應以水為首選,也可選用符合下列要求的其他介質(zhì):
(1)安全,腐蝕性弱,與地埋管管材無化學反應。
(2)較低的冰點。
(3)良好的傳熱特性,較低的摩擦阻力。
(4)易于購買、運輸和儲藏。
在有可能凍結的地區(qū),傳熱介質(zhì)應添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應在充注閥處注明。
添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點宜比設計最低運行水溫低3-5℃。選擇防凍劑時,應同時考慮防凍劑對管道與管件的腐蝕性,防凍劑的安全性、經(jīng)濟性及其對換熱的影響。
地埋管換熱系統(tǒng)設計
地埋管換熱系統(tǒng)設計前應明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的種類、位置及深度,預留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進出重型設備的車道位置。
地理管換熱系統(tǒng)設計應進行全年動態(tài)負荷計算,最小計算周期宜為1年。計算周期內(nèi),地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡。
地埋管換熱器換熱量應滿足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術經(jīng)濟合理時,可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。 ‘地埋管換熱器應根據(jù)可使用地面面積、工程勘查結果及挖掘成本等因素確定埋管方式。
地埋管換熱器設計計算宜根據(jù)現(xiàn)場實測巖土體及回填料熱物性參數(shù),采用專用軟件進行。豎直地埋管換熱器的設計也可按本規(guī)范附錄B的方法進行計算。
地埋管換熱器設計計算時,環(huán)路集管不應包括在地埋管換熱器長度內(nèi)。
水平地埋管換熱器可不設坡度。最上層埋管頂部應在凍土層以下0.4 m,且距地面不宜小于0.8 ma豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20 m,鉆孔孔徑不宜小于0.11 m,鉆孔間距應滿足換熱需要,間距宜為3-6m。水平連接管的深度應在凍土層以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。
地埋管換熱器管內(nèi)流體應保持紊流流態(tài),水平環(huán)路集管坡度宜為0.002。
地埋管環(huán)路兩端應分別與供、回水環(huán)路集管相連接,且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應小于0.6。。
地埋4旨換熱器安裝位置應遠離水井及室外排水設施,并宜靠近機房或以機房為中心設置。
地埋管換熱系統(tǒng)應設自動充液及泄漏報警系統(tǒng)。需要防凍的地區(qū),應設防凍保護裝置。
地埋管換熱系統(tǒng)應根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方,回填料的導熱系數(shù)不應低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導熱系數(shù)。
地埋管換熱系統(tǒng)設計時應根據(jù)實際選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進行水力計算。
地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設計
地埋管換熱系統(tǒng)設計時應考慮地埋管換熱器的承壓能力,若建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超過地埋管換熱器的承壓能力,應設中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。
地埋管換熱系統(tǒng)宜設置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為工作流量的2倍。
地埋管換熱系統(tǒng)工
地埋管換熱系統(tǒng)施工前應具備埋管區(qū)域的工程勘查資料、設計文件和施工圖紙,并完成施工組織設計。
地埋管換熱系統(tǒng)施工前應了解埋管場地內(nèi)已有地下管線、其他地下構筑物的功能及其準確位置,并應進行地面清理,鏟除地面雜草、雜物,平整地面。
地埋管換熱泵統(tǒng)施工過程中,應嚴格檢查并做好管材保護工作。
管道連接應符合下列規(guī)定:
(1)埋地管道應采用熱熔或電熔連接。聚乙烯管道連接應符合國家現(xiàn)行標準《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》(CJJ 101)的有關規(guī)定。
(2)豎直地埋管換熱器的u形彎管接頭,宜選用定型的U形彎頭成品件,不宜采用直管道偎制彎頭。
(3)豎直地埋管換熱器U形管的組對長度應能滿足插入鉆孔后與環(huán)路集管連接的要求,組對好的U形管的兩開口端部應及時密封。
水平地埋管換熱器鋪設前,溝槽底部應先鋪設相當于管徑厚度的細砂。水平地埋管換熱器安裝時,應防止石塊等重物撞擊管身。管道不應有折斷、扭結等問題,轉(zhuǎn)彎處應光滑,且應采取固定措施。
水平地埋管換熱器回填料應細小、松散、均勻,且不應含石塊及土塊?;靥顗簩嵾^程應均勻,回填料應與管道接觸緊密,且不得損傷管道。
豎直地埋管換熱器u形管安裝應在鉆孔鉆好且孔壁固化后立即進行。當鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導致成孔困難時,應設護壁套管。下管過程中,U形管內(nèi)宜充滿水,并宜采取措施使U形管兩支管處于分開狀態(tài)。
豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后,應立即灌漿回填封孔。當埋管深度超過40m時,灌漿回填應在周圍臨近鉆孔均鉆鑿完畢后進行。
豎直地埋管換熱器灌漿回填料宜采用膨潤土和細砂(或水泥)的混合漿或?qū)S霉酀{材料。當?shù)芈窆軗Q熱器設在密實或堅硬的巖土體中時,宜采用水泥基料灌漿回填。
地埋管換熱器安裝前后均應對管道進行沖洗
當室外環(huán)境溫度低于0℃時,不宜進行地埋管換熱器的施工。
地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗與驗收地埋管換熱系統(tǒng)安裝過程中,應進行現(xiàn)場檢驗,并應提供檢驗報告。檢驗內(nèi)容應符合下列規(guī)定:
(1)管材、管件等材料應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。
(2)鉆孔、水平埋管的位置和深度,地埋管的直徑、壁厚及長度均應符合設計要求。
(3)回填料及其配比應符合設計要求。
(4)水壓試驗應合格。
(5)各環(huán)路流量應平衡,且應滿足設計要求。
(6)防凍劑和防腐劑的特性及濃度應符合設計要求。
(7)循環(huán)水流量及進出水溫差均應符合設計要求、水壓試驗應符合下列規(guī)定:
(1)試驗壓力:當工作壓力小于等于1.0 MPa時,應為工作壓力的1.5倍,且不應小于0.6 MPa;當工作壓力大于1.0 MPa時,應為工作壓力加0.5 MPa。
(2)水壓試驗步驟:
1)豎直地埋管換熱器插入鉆孔前,應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少15 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。將其密封后,在有壓狀態(tài)下插入鉆孔,完成灌漿之后保壓th。水平地埋管換熱器放入溝槽前,應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少15 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。
2)豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后,回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少30 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。
3)環(huán)路集管與機房分集水器連接完成后,回填前應進行第三次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少2h,且無泄漏現(xiàn)象。
4)地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢,且沖洗、排氣及回填完成后,應進行第四次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少12 h,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%。
(3)水壓試驗宜采用手動泵緩慢升壓,升壓過程中應隨時觀察與檢查,不得有滲漏。不得以氣壓試驗代替水壓試驗。
回填過程的檢驗應與安裝地埋管換熱器同步進行。
地埋管換熱系統(tǒng)設計前,應根據(jù)工程勘查結果評估地埋管地熱系統(tǒng)實施的可能性及經(jīng)濟性。
地埋管換熱系統(tǒng)施工時,嚴禁損壞既有地下管線及構筑物。
地埋管換熱器安裝完成后,應在埋管區(qū)域做出標志或標明管線的定位帶,并應采用2個現(xiàn)場的永久目標進行定位。
地埋管管材與傳熱介質(zhì)
地埋管及管件應符合設計要求,且應具有質(zhì)量檢驗報告和生產(chǎn)廠的合格證。
地埋管管材及管件應符合下列規(guī)定:
(1)地埋管應采用化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導熱系數(shù)大、流動阻力小的塑料管材及管件,宜采用聚乙烯管(PE80或PElOO)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管件與管材應為相同材料。
(2)地埋管質(zhì)量應符合國家現(xiàn)行標準中的各項規(guī)定。管材的公稱壓力及使用溫度應滿足設計要求,且管材的公稱壓力應小于1.0 MPa。地埋管外徑及壁厚可按本規(guī)范附錄A的規(guī)定選用。
傳熱介質(zhì)應以水為首選,也可選用符合下列要求的其他介質(zhì):
(1)安全,腐蝕性弱,與地埋管管材無化學反應。
(2)較低的冰點。
(3)良好的傳熱特性,較低的摩擦阻力。
(4)易于購買、運輸和儲藏。
在有可能凍結的地區(qū),傳熱介質(zhì)應添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應在充注閥處注明。
添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點宜比設計最低運行水溫低3-5℃。選擇防凍劑時,應同時考慮防凍劑對管道與管件的腐蝕性,防凍劑的安全性、經(jīng)濟性及其對換熱的影響。
地埋管換熱系統(tǒng)設計
地埋管換熱系統(tǒng)設計前應明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的種類、位置及深度,預留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進出重型設備的車道位置。
地理管換熱系統(tǒng)設計應進行全年動態(tài)負荷計算,最小計算周期宜為1年。計算周期內(nèi),地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡。
地埋管換熱器換熱量應滿足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術經(jīng)濟合理時,可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。 ‘地埋管換熱器應根據(jù)可使用地面面積、工程勘查結果及挖掘成本等因素確定埋管方式。
地埋管換熱器設計計算宜根據(jù)現(xiàn)場實測巖土體及回填料熱物性參數(shù),采用專用軟件進行。豎直地埋管換熱器的設計也可按本規(guī)范附錄B的方法進行計算。
地埋管換熱器設計計算時,環(huán)路集管不應包括在地埋管換熱器長度內(nèi)。
水平地埋管換熱器可不設坡度。最上層埋管頂部應在凍土層以下0.4 m,且距地面不宜小于0.8 ma豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20 m,鉆孔孔徑不宜小于0.11 m,鉆孔間距應滿足換熱需要,間距宜為3-6m。水平連接管的深度應在凍土層以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。
地埋管換熱器管內(nèi)流體應保持紊流流態(tài),水平環(huán)路集管坡度宜為0.002。
地埋管環(huán)路兩端應分別與供、回水環(huán)路集管相連接,且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應小于0.6。。
地埋4旨換熱器安裝位置應遠離水井及室外排水設施,并宜靠近機房或以機房為中心設置。
地埋管換熱系統(tǒng)應設自動充液及泄漏報警系統(tǒng)。需要防凍的地區(qū),應設防凍保護裝置。
地埋管換熱系統(tǒng)應根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方,回填料的導熱系數(shù)不應低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導熱系數(shù)。
地埋管換熱系統(tǒng)設計時應根據(jù)實際選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進行水力計算。
地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設計
地埋管換熱系統(tǒng)設計時應考慮地埋管換熱器的承壓能力,若建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超過地埋管換熱器的承壓能力,應設中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。
地埋管換熱系統(tǒng)宜設置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為工作流量的2倍。
地埋管換熱系統(tǒng)工
地埋管換熱系統(tǒng)施工前應具備埋管區(qū)域的工程勘查資料、設計文件和施工圖紙,并完成施工組織設計。
地埋管換熱系統(tǒng)施工前應了解埋管場地內(nèi)已有地下管線、其他地下構筑物的功能及其準確位置,并應進行地面清理,鏟除地面雜草、雜物,平整地面。
地埋管換熱泵統(tǒng)施工過程中,應嚴格檢查并做好管材保護工作。
管道連接應符合下列規(guī)定:
(1)埋地管道應采用熱熔或電熔連接。聚乙烯管道連接應符合國家現(xiàn)行標準《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》(CJJ 101)的有關規(guī)定。
(2)豎直地埋管換熱器的u形彎管接頭,宜選用定型的U形彎頭成品件,不宜采用直管道偎制彎頭。
(3)豎直地埋管換熱器U形管的組對長度應能滿足插入鉆孔后與環(huán)路集管連接的要求,組對好的U形管的兩開口端部應及時密封。
水平地埋管換熱器鋪設前,溝槽底部應先鋪設相當于管徑厚度的細砂。水平地埋管換熱器安裝時,應防止石塊等重物撞擊管身。管道不應有折斷、扭結等問題,轉(zhuǎn)彎處應光滑,且應采取固定措施。
水平地埋管換熱器回填料應細小、松散、均勻,且不應含石塊及土塊?;靥顗簩嵾^程應均勻,回填料應與管道接觸緊密,且不得損傷管道。
豎直地埋管換熱器u形管安裝應在鉆孔鉆好且孔壁固化后立即進行。當鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導致成孔困難時,應設護壁套管。下管過程中,U形管內(nèi)宜充滿水,并宜采取措施使U形管兩支管處于分開狀態(tài)。
豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后,應立即灌漿回填封孔。當埋管深度超過40m時,灌漿回填應在周圍臨近鉆孔均鉆鑿完畢后進行。
豎直地埋管換熱器灌漿回填料宜采用膨潤土和細砂(或水泥)的混合漿或?qū)S霉酀{材料。當?shù)芈窆軗Q熱器設在密實或堅硬的巖土體中時,宜采用水泥基料灌漿回填。
地埋管換熱器安裝前后均應對管道進行沖洗
當室外環(huán)境溫度低于0℃時,不宜進行地埋管換熱器的施工。
地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗與驗收地埋管換熱系統(tǒng)安裝過程中,應進行現(xiàn)場檢驗,并應提供檢驗報告。檢驗內(nèi)容應符合下列規(guī)定:
(1)管材、管件等材料應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。
(2)鉆孔、水平埋管的位置和深度,地埋管的直徑、壁厚及長度均應符合設計要求。
(3)回填料及其配比應符合設計要求。
(4)水壓試驗應合格。
(5)各環(huán)路流量應平衡,且應滿足設計要求。
(6)防凍劑和防腐劑的特性及濃度應符合設計要求。
(7)循環(huán)水流量及進出水溫差均應符合設計要求、水壓試驗應符合下列規(guī)定:
(1)試驗壓力:當工作壓力小于等于1.0 MPa時,應為工作壓力的1.5倍,且不應小于0.6 MPa;當工作壓力大于1.0 MPa時,應為工作壓力加0.5 MPa。
(2)水壓試驗步驟:
1)豎直地埋管換熱器插入鉆孔前,應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少15 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。將其密封后,在有壓狀態(tài)下插入鉆孔,完成灌漿之后保壓th。水平地埋管換熱器放入溝槽前,應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少15 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。
2)豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后,回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少30 min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現(xiàn)象。
3)環(huán)路集管與機房分集水器連接完成后,回填前應進行第三次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少2h,且無泄漏現(xiàn)象。
4)地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢,且沖洗、排氣及回填完成后,應進行第四次水壓試驗。在試驗壓力下,穩(wěn)壓至少12 h,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%。
(3)水壓試驗宜采用手動泵緩慢升壓,升壓過程中應隨時觀察與檢查,不得有滲漏。不得以氣壓試驗代替水壓試驗。
回填過程的檢驗應與安裝地埋管換熱器同步進行。
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