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《竖直u型埋管地源热泵技术的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、新能源及工艺竖直U型埋管地源热泵技术的应用刘冬生,庄迎春,肖西卫((吉林大学建设工程学院,吉林长春130026)摘 要:通过工程实例详细介绍了U型埋管地源热泵技术的主要施工技术、施工工艺。阐述了竖直U型埋管地源热泵技术在我国发展的必要性和可行性。关键词:U型埋管;地源热泵;地下热交换器中图分类号:TB65文献标识码:B文章编号:1004-3950(2003)01-0004-03TheapplicationofverticalU2typelayingpipegroundsourceheatpumptechnologyLIUDong2sheng,ZHUANGYing2chun,
2、XIAOXi2wei(SchoolofArchitecturalEngineeringJilinUniversity,Changchun130026,China)Abstract:Takingtheexampleofprojects,thisarticleintroducesthemajortechniqueandconstructionprocess,expoundsthenecessityandfeasibilityofdevelopingU2typelayingpipeGSHPtechnologyinChina.Keywords:U2typelaying2pipe;G
3、SHP;geothermalheatexchanger完全可满足该建筑物的空调需要。共设计采用0 引 言16口100m深、直径为150～200mm之间不等的在中国,冬季取暖普遍采用燃煤锅炉烧热水井,作为用于热泵的热交换井。的方式。锅炉产生大量煤灰、CO2、SO2气体等,给1.2 工程地质条件城市造成一系列的环境和社会问题。因此积极探由于施工场地地处伊通河畔,受河流沉积作讨地源热泵技术是非常有必要的。用影响,上部1～3m为杂填土,粉质粘土、卵砾石长春市冬季供热,一年中有5.5个月,主要是以及含砂第四纪地层,下部为基岩,包括泥页岩、燃煤锅炉供热。取暖用煤的消耗量年平均在250砂
4、岩和石灰岩,硬度等级较高。由于地质环境影3万t以上,取暖产生的CO2气体达20亿m,SO2排响,砂层深度变化较大,但总体不超过12m。出量3万t,煤烟排放量达到5000t以上。长春市2 施工设备及工艺流程冬季期间地下大约1.6m处都结冻,自来水管、煤气管都埋在1.7m以下,冬季气温在零下20℃左2.1 主要设备右,若使用空气源热泵受外界温度影响严重,采用根据设计要求,一共采用四台钻机钻孔和一地热进行热交换的热泵几乎不受外界影响。埋管套灌注系统。灌注系统由搅拌机、集浆箱、泥浆泵[1]式地热源热泵的原理及特点在资料里有详细的组成。阐述。2.2 工艺流程为了确保工程安全,保质保量
5、,整个工程的工1 工程概况及地质条件艺流程如图1所示。1.1 工程概况3U型埋管热泵技术施工工程对一幢四层办公楼进行制冷和供热,建2筑面积为1000m。实际施工埋管长度为1600m,影响埋管换热器的主要因素有埋管形式、埋收稿日期:2002-09-26作者简介:刘冬生(1977-),男,湖南省衡阳市人,博士生,主要从事岩石工程新技术和浅层地热能的开采技术研究。-4-ENERGYENGINEERING2003①©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.新能源及工艺图1 直埋式地源热泵系统的设计计
6、算流程管或竖井的间距、埋深、管径、循环介质流量等。此外,还受埋管地点的地质状况、气候特征、建筑物的负荷变化状况的影响。地下埋管换热器施工主要包括钻孔和换热器的安装。3.1 钻 孔钻孔是竖埋管换热器施工中最重要的工序。图3U型管的连接方式施工前应对埋管场地地质状况进行了解。特别应在都采用人工下管。应注意尽量保持同心度并且注意是否在地下管线及其准确位置。孔径的大小管与管不要接触太紧,以防止产生换热器的“短以能够容易的插入所设计的U型管及灌浆管为路”现象。准。灌浆用管采用相同材料和规格。本工程中开3.4 回填封井孔直径«150mm,终孔直径«100mm。孔位布置如下管完成后做第二
7、次水压实验后,确认U型图2所示。管无渗漏,便可封井。施工时,先将水泥、膨润土和水按预先设计好的配比放入高速搅拌机中搅拌2～3min,然后排入低速搅拌罐中低速搅拌。灌浆时,先将阀门打开,把浆液排入到贮浆器中(保证注浆不间断)。通过高压泥浆泵注入孔内,回落时,根据灌浆的快慢将灌浆管逐渐抽出。使混合浆自下而上回灌封井,如图4所示。确保钻孔回灌密实无空腔。图2 孔位平面布置3.2U型管的联接U型管的联接采用熔接法,连接方式如图3所示。3.3 下管钻孔完毕后应及时下管,因为钻孔有大量的沉积泥沙,这容易减少钻孔的有效深度。因此
