地埋管施工方案

地埋管施工方案说明

1、 地埋管方式

地埋管换热不同与地下水井换热，地埋管是与大地交换冷热量，而地下水井是 与地下水进行冷热量的交换。

地埋管一般分两种环路系统，即立埋式环路系统和平埋式环路系统：

立埋式环路系统 立埋式环路系统由长度可达200米的聚乙烯管环路组成，这些环路放在直径100至150mm 的垂直管孔中形成与土壤的热交换器。环路分两种系统类型：并联式系统和串联式系统。并联式系统所有管径较小，管环长度较短，所需水泵扬程较低，可用较小的水泵，运行费用较少。一般说来，大多数用户都选择并联式系统。本项目就是采用这种立埋式环路系统进行交换冷热量的。

平埋式环路系统 平埋式环路系统是将环路安放在深度约为1.20~1.80m的水平管沟内。由于受地表温度年波动的影响，环路长度需增加15%至30%。立埋式的管孔要用钻井机械钻孔，而平埋式的管沟只要用反向铲开挖即可。平埋式系统通常安装在有较大园地的住宅和场地很大的建筑物。

2、环路设计

a 、选用环路管材：通常选用Φ25、Φ32的聚乙烯和聚丙烯塑料管，其正常寿命在50年以上。

b 、计算环路管道的长度。计算埋地环路长度时必须考虑土壤的温度、性质、导热系数和管道的直径、流速、热阻等。在国外已为不少地区提供了立埋和平埋的每冷吨所需的环路管道长度。不同地方的井孔换热能力不能。

c 、选择环路管道内的液体。因冬季运行水温较低，平埋式通常选用20%甲醇或20%丙二醇防冻溶液，竖埋式不受地表温度影响因而可采用处理后的自来水。 d 、选择环路管道内的液体流速。为保证管内流体处于紊流状态，选取管内流速时，应是流体的雷诺数Re 达到3000以上。

3、换热参数

a 、 为了避免热短路，任何形式的换热器都对换热器之间的距离有一定要求，具体确定这个距离要考虑多方面的因素，最重要的是确定换热器的运行时间，对竖埋套管换热器而言，换热模型是以埋管为中心的圆柱面辐射状向

外传热，且这种传热是以时间为坐标的不稳定传热。影响单根竖管的换热距离一般为1.5m 和3m 。短时间和间歇运行的换热管间距在1.5m 较合适，长时间连续运行的间距在3m 以上较合适。

b 、 土壤热物性试验结果表明：本地区适合采用地埋管地源热泵空调系统，冬

季初始温度较高，利于冬季取热供暖；地源热泵地埋换热器的取热过程的主要热阻是土壤，但钻孔深度较深时，建议采用PE100的聚乙烯管材。 c 、 双U 时，地下放热性能（夏季）：按管长计算为60-65W/m，按井深100米，

埋管外径为32的管计算；

d 、 双U 时，地下吸热性能（冬季）：按管长计算为40-45W/m，按井深100米，

埋管外径为32的管计算.

附：施工工艺

一、 材料准备

1、 PE 管材生产企业派驻各地的办事机构均不储存PE 管材，因而、订货后均

从工厂发货，用户需要充分考虑供货周期，以便与工程进度同步。所订材料数量也需要一定的富裕量。

2、 直管必须以盘管形式供应，每盘长度在运输方便的情况下，越长越好，一

般在200－400米。

3、

4、

5、

6、 国家标准：GB/T13663-2000 材质：PE80或者PE100 耐压：≥1.0Mpa 地埋管材料数量计算方法：

直管Φ32：（孔数×孔深×2＋孔数×2×K ）×(1+5%)

K 为钻孔位置至分集水器处的距离（米）

二、 详细施工工艺

1. 钻孔：

a 、 钻孔前，确定钻孔位置，施钻前应人工下挖1--1.5m ，目的是确保孔位下

方无供水、电力、通讯、宽带、燃气等市政管网。

b 、 土壤打孔直径为150mm ，孔深为100米—120米。

c 、

d 、 钻孔施工队应保证钻孔的垂直度，避免两孔在地下贯通，钻坏已下地埋管。 钻孔施工队应定期外运泥浆，保证施工现场清洁，特别是道路和邻居的草

坪清洁，泥浆不得偷排入下水道。

2. 检查所购PE 管材外观质量, 不得有明显外伤。

3. 取两卷Φ32的PE 管，各取一端与U 形接头焊接牢固，自然冷却。

4. 试压：

a 、 用开水烫软盘管未焊接的一端，180°对折，以备试压时封死(若购有PE32

承插式端冒，可免除此操作) 。

b 、 盘管未焊接的另一端承插焊接如下：一个DN32PPR 内螺纹直通＋接一个压

力表＋联接一个DN20阀门（阀门用完后可用于风盘），压力表用于下管时监测管内压力，判断管道是否破裂。

c 、 向管道内注水，注满后将上述U 形管烫软对折端用铁丝缠紧（或者购买

PE 专用堵头，热熔焊接），以不漏水为准。

d 、 U 形管另一端与试压机连接，开始打压，直至0.6Mpa ，保压至少15分钟，

压降不得大于3%，否则检查管路，弥补缺陷。合格后，将压力降压至工作压力，关闭阀门，卸掉试压机，以备下入孔中。

5. 下管

（1）利用钻机钻杆下管：

a 、在U 形接头处捆扎一直径10-30mm ，长约300-600mm 的钢筋，捆扎时需保护PE 管的捆绑部位。

b 、土壤打孔直径为150mm ，完孔后，迅速提起所有钻杆，用顶端钻杆插入U 形管接头处所捆扎的钢筋内，开始下管，用钻杆下管时要注意监测U 形管上所接的压力表，大幅下降则说明井壁磨破了管道，需要提起修补。

（2）人工下管：有些钻机钻杆太粗无法用钻杆下管，只得采用人工下管：在一段外径100mm ，长度1500mm 的钢管内，浇注混凝土，凝固后捆绑在U 形管接头处，然后人工放入孔内。

6. 下管到底后，即刻慢填回填物料，可间歇回填，确保回填密实。

7. 密封所下好的U 形管上端口，异物不得进入。

8. 回填结束后，可用绳索捆绑住PE 管地面外漏部分，并压一重物，目的是防止万

一回填不实时，U 形管浮出地面，造成损失，第二天即可去除捆绑。

9. 所有直埋管路施工完毕后，拆除钻机，开挖1m －1.5m 深的沟槽，沟槽内薄填一

层砂土，管子按7‰坡度接至支集水器和支分水器（集分水器端高），热熔至支集分水器上的Φ75承插式直通上，并将支集水器和支分水器固定安装在一专用检查井内，各个支集分水器上的汇水主管接至机房内的主集分器上，最后再将主集分水器上的汇水主管接至主机，在此整个过程中密切注意管路走向，保证不气堵。

10. 地埋管与主机连接完毕后，进行试压，打压0.6Mpa ，保压10分钟，压降不得大

于0.02Mpa ，否则检查管路，弥补缺陷。

11. 在北方地区，为防止冬季冰冻，需要在管路内灌注20％的乙二淳防冻液。

12. 自此、地埋管部分施工完毕，等待调试机器。