武汉地源热泵室外埋管要点之U型换热管敷设工艺详细介绍

地源热泵施工工程进场之后比较重要的一个环节就是埋管施工,埋管施工工艺的规范性,对后期的使用效果有着很重要的影响,埋管分为水平埋管和垂直埋管,同时埋管的工艺上面又分为预制管桩内U型换热管敷设工艺和灌注桩和地下连续墙内U型换热管敷设工艺,下面且听武汉绿房子关于埋管施工工艺的介绍。

将地埋管换热器与建筑物桩基嵌套,即在预制管桩、混凝土灌注桩、地下连续墙内敷设U型换热管,一定数量的U型换热管水平集结,形成若干组同程(或异程)换热回路,汇集至集、分水器。既可省却钻孔工序和相应施工费用,更能有效的利用建筑物底板下的面积。同时,由于桩基的间距较大,U型换热管的相互热影响几乎为零,地埋管换热器的工况更为稳定。这种技术的推广为绿地面积小、容积率高的建筑物提供了新的应用空间,为垂直埋管地源热泵带来了更广阔的应用空间。

工艺介绍

1、预制管桩内U型换热管敷设工艺

预制管桩主要是钢筋混凝土实心桩或空管桩,也有木桩或钢桩。其中空管桩桩管直径一般400mm、550mm,管壁厚为80mm,中间空腔直径为240mm、390mm,可以在空腔内埋设单U型换热管或双U型换热管。

下管是地源热泵工程的关键之一,下管的深度决定了换热量的多少,所以必须保证下管的深度。下管前应将U型换热管与灌浆管捆绑在一起,并采取防止U型管上浮的措施。在预制管桩口处设置麻袋之类的衬垫物品,以防止下管过程中换热管磨损而导致其耐压等方面的性能下降。在做承台时,管桩内埋管要露出承台,所以管子的长度应大于桩深度再加承台高度。

回填工序也称为灌浆封井,回填的目的是强化U型换热管与预制管桩壁之间的传热,用注浆泵或泥浆泵将回填物从桩底高压注入,使之自下而上回灌封井,回填物中不得含有大粒径的颗粒,回填时必须根据灌浆速度的快慢将灌浆管逐步抽出,确保回灌密实,无空腔,减少传热热阻。当上返泥浆密度与灌注材料的密度相同时,回填过程结束。

图1空桩管内敷设单U形管剖面图

武汉地源热泵室外埋管要点之U型换热管敷设工艺详细介绍
2、灌注桩和地下连续墙内U型换热管敷设工艺

灌注桩是在钻好的孔内下入钢筋笼并灌注混凝土而筑成的深基础。地下连续墙是在泥浆护壁的条件下向地下钻挖一段狭长的深槽,在槽内吊放入钢筋笼,然后灌注混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙段,并把每一墙段逐个连接起来形成一道连续的地下墙壁。

由于灌注桩的孔径较大,可以在钢筋笼上放置多组U型管并可以在桩身内部并联汇聚(也可以适当串联)后再引出桩身,要保护好引出管以防止土建方在对桩头进行处理时破坏到U型换热管。U型换热管可以放置在钢筋笼的内侧,也可以放置在钢筋笼的外侧,用尼龙扎带将其固定在钢筋笼上,并做好保护。

图2钢筋笼内嵌套U形管

垂直管水平连接工艺:将垂直管引出承台并在桩口处弯曲,使其从套管中穿过,在承台施工完毕后先进行压力试验,以确保接入总管上的热交换管(D32,HDPE)的完好无渗漏,再将其接入水平总管上;待每根总管上的桩基孔支管全部连接完毕后进行压力试验,并观察总管上与各个支管相连处的熔焊焊缝有无渗漏;然后将供回水分别接至相应的分集水器;回填水平管时,需要在管道上覆盖15cm厚的沙子或泥土。

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