地源熱泵的監理細則

一、 工程概況

二、 監理依據

1、《地源熱泵系統工程技術規范》（GB 50366-2005）

2、建設施工程監理規范GB50319-2000

3、地源熱泵設計施工圖紙及交底、圖紙會審紀要

4、地源熱泵施工組織設計

三、 難點與重點分析

1、地源熱泵控制系統的安裝與調試。地源熱泵控制技術相對較復雜，投資成本較高，且需要此系統對兩個水系統和熱泵機組同時控制，同步調節，否則會導致系統的不穩定運行，所以該項也為地源熱泵安裝的重點之一。

2、地源熱泵系統的核心是地耦合地熱交換器。交換器的管材、管徑、管長、豎井的數量及間距、及管道的鋪設、水泵選型、校核管材承壓能力等均為地源熱泵系統安裝的關鍵工藝，也是難度較大的工序。

3、空調機房內地埋系統分、集水器的安裝與調試。因為通過分、集水器上閥門可實現對各組地埋管換熱的控制,同時一旦出現故障也便于查找事故出現部位，且各支路間的流量平衡也需要靠此系統來調節。

4、熱泵機組的安裝與調試。為了提高熱泵機組在供熱工況下的能效比,要求盡量提高機組蒸發溫度。系統運行費用的高低是用戶首先關心的問題,而供熱工況地埋管換熱器進出水溫度已經確定,即機組蒸發器進出水溫度已經確定,提高蒸發溫度的*辦法是減小蒸發溫度蒸發器出水溫度的溫度差，則熱泵安裝的正確及工作性的正常則顯得尤為重要。

四、 控制目標值與方法

（一）垂直管施工控制

1、 放線 應參照現場工程定位軸線進行放線，按照施工圖紙標定換熱孔的位置，確保位置準確。

2、 豎立鉆機

（1）應以鉆孔點定位塔架底盤，采用水平尺對底盤橫向、縱向進行找平，水平度≤0.5mm/m。

（2）底盤定位后安裝塔架豎桿，應利用鉛錘和直尺測量塔架的垂直度，保證塔架豎桿垂直。

（3）安裝鉆機頭、鉆機提升裝置和鉆頭充水（泥漿）等附屬裝置。

（4）應及時破除場地內混凝土地面，按要求挖好沉淀池及泥水溝，并使其暢通。 （5）應對鉆機及附屬裝置接電、接水管，對每臺設備進行點試，確定轉向。

3、鉆孔

（1）開鉆前須確定轉向無誤，并重新在校核塔架底盤，豎桿的水平和垂直度。 （2）施鉆過程中應速度均勻，密切注意鉆機及附屬設備的運行情況，發現異常應及時處理，防止拉斷鉆桿和接頭絲扣、跌落鉆頭等現象發生，并時刻注意地層地質變化，做好記錄。

（3）施鉆過程中鉆機長和操作手應定時對鉆機及附屬設備進行巡回檢查，及時做好維護和保養工作，提高工作效率。

（4）當孔鉆到要求深度后，應對孔反復進行通孔，為下換熱管創造順利條件。 4、試壓 下換熱管之前應按設計要求進行水壓試驗。試驗壓力為25MPa，穩壓至少30min,穩壓后壓力降不應大于3%，且無泄漏現象。將其管口熱熔密封，準備下管。

5、下換熱管

（1）為保證換熱效果，防止支管間發生熱回流現象，兩根換熱支管之間應保持距離，下管前應采用分離定位管卡將兩根換熱管進行分離定位，分離定位管卡的間距為3米。

（2）根據井的實際情況，下管應采用下管機下管，下管速度要均勻，防止下管過程中損壞管道，如果遇有障礙和不順暢現象，應及時查明原因，待做好處理后才能繼續下管。

（3）下管機下管時應將HDPE管頭與下管器連接固定，在將塑料繩捆綁在管頭上。 （4）應將下管器連同HDPE管插入井孔，一旁用人工將HDPE管抬起，進行下管。 （5）應從管頭沒入鉆孔時根據鉆桿測量，至有效深度后停止下管，并用尼龍繩牽引防止下沉。

（6）如果采用下管機下管，換熱管道到位后，應提起下管鉆桿，提桿過程中為防止換熱器上浮，在提桿前應少許灌漿或灌入少量黃沙。

6、回填

（1）回填方式：應采用從地下返漿回填的方法灌回填料。采用回填泵，由孔底部位注入填料向上反填，逐步排除空氣，確保無回填空隙 ，保證了傳熱效果。 （2）回填料：回填材料的導熱能力對地下管路的換熱能力有著重要的影響，回填料在施工完成后與地下換熱器接觸緊密，回填料的配比與選擇，決定了其傳熱性能，傳熱特性直接影響換熱效果。除考慮傳熱外，還要考慮其凝固強度等級，因地質結構不同、膨脹能力不同，產生的擠壓力也差別很大。選擇合適的回填料還可以防止擠壓破壞地下換熱管。因此，依據地質報告，配比選擇回填料，也是保證地熱泵成功應用的重要一環。

（3）回填設備：回填料灌料時，要求高壓回填。若采用人工回填，壓力不夠空隙較多，嚴重影響傳熱效果，無法達到設計參數，系統供冷、供熱均無法實現。使用的回填設備，具有很大的回填壓力，而且采用由孔底部位注入填料向上反填方式，確保無回填空隙，回填料凝固后有良好的導熱能力。

（4）滿孔回填，回填至作業面標高。完成后應用彩旗或其他標識物標記。

（二）水平管施工控制

1、材料檢驗和儲存 管件和管材的內外壁應平整、光滑，無氣泡、裂口、裂紋、脫皮和明顯痕紋、凹陷；管件和管材顏色應一致，無色澤不均勻。

2、裝卸運輸 搬運時應小心輕放，不能受到劇烈碰撞和尖銳物體沖擊，不能拋、摔、滾、拖，避免接觸油污，在儲存和施工過程中要嚴防泥土和雜物進入管內，存放處避免陽光直射。

3、連接方式 根據設計要求，所有的聚乙烯管材都要采用對接熱熔連接。管道熱熔連接時必須按照廠家施工技術規范標準進行。

4、本工程地埋管換熱器管道大部分敷設在建筑物樓板之下， 為了確保地埋管換熱器管道不因受壓而出現問題，采取以下兩個應對措施：

（1）首先要保證地埋管換熱器管道材質的承壓能力為1.6MPa，采用材質為HDPE100并承壓1.6 MPa的管材，保證其環剛度符合外部承壓要求。

（2）水平管的敷設及回填必須嚴格按照以下施工方案進行： 在地埋管換熱器水平管下部需要預先鋪設一層相當于管徑的細砂，在水平管連接完畢并試壓合格后，在其上部鋪設一層200mm的細砂。 根據以往同類工程的施工經驗，采取以上措施進行施工后的地埋管換熱器管道能夠承受外部壓力。

6、根據土方施工提供的進度計劃，分片區進行水平管施工，當開挖未完成一個回路或一個系統，無法進行閉合時，對預留的管頭進行熱熔封堵，待其余井孔或回路開挖完成以后再將其連接、閉合，接至集分水器位置。

7、穿底板HDPE管施工

（1）防水套管部件預制

A.按防水套管設計圖紙將防水套管焊接完成，并將套管內PE管安裝。

B.在套管上部預留孔。待HDPE管安裝完畢，將套管下部橡膠圈及短管安裝擰緊，再從預留小孔中灌入樹脂膠泥。

C.套管與HDPE管內樹脂膠泥灌滿以后，用管堵將預留小孔封堵，再將上部橡膠圈和短管安裝完畢。

D.安裝時，底部法蘭及在地板混凝土下部分短管防腐處理，刷瀝青漆兩道。

（2）防水套管部件安裝

A．按圖紙要求將各分區內的U形管連接成系統，并分別引至穿大底板坐標位置.準確定位集分水器位置，將預制完成的防水套管部件與水平管管頭相連接.

B．待HDPE管全部連接完畢后，再次對安裝完畢的防水套管進行校準。

C．待土建進行地下室底板施工完畢，再與室內集分水器連接。

8、試壓

（1）豎直地埋管換熱器與集管裝配完成后，回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下，穩壓至少30min，穩壓后壓力降不應大于3%，且無泄露現象。試壓合格后繼續將系統密封、保壓。

（1）總管的連接及試壓：各分區管道連接并試壓完畢后，將各分區分集水器連接到總分集水器，進行第三次水壓試壓，試驗壓力0.8MPa，在試驗壓力下，穩壓至少2小時，且無泄漏現象。

9、地下換熱器系統沖洗、試壓及其他

（1）管道沖洗、試壓是隱蔽前的后兩道工序，也是極其重要的一個環節。清洗前要檢查管路上是否有預留孔（如壓力表接孔等）未采取必要的封堵措施，以免沖洗水流出污染其它專業的成品、半成品及原材料。閥門的啟閉要滿足沖洗的要求，避免使沖洗水流入末端設備。

（2）所有管道系統連接安裝完畢后，進行系統注水沖洗、排氣，清洗時要注意排掉的水要接至就近的排水井或排水溝，以保證排泄和安全。排水管從管道末端接出，排水管截面積不能小于被沖洗管道截面積的60%。沖洗要以系統內可能達到的大壓力和流量進行，直到出口處的水色和透明度與入口處目測一致為合格。 （3）系統管道全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，進行第四次水壓試驗，試壓壓力0.1MPa，在試驗壓力下穩壓12小時，穩壓后壓力降不應小于3％。 10、在管道系統高點處加自動放氣閥，低點處加手動排水閥。

11、回填 試壓合格以后，首先調整水平管的間距、平整度，再通知土方施工單位進行回填作業。施工時水平管下墊相當于管徑厚度的砂層，連接完畢后管上回填200mm厚沙層。然后通知建筑承包商進行下步砼墊層及承重層的施工。

12、 HDPE管連接 熱熔連接 熱熔承插連接：是將管材外表面和管件內表面同時無旋轉地插入熔接器的模頭中加熱數秒，然后迅速撤去熔接器，把已加熱的管子快速地垂直插入管件，保壓、冷卻的連接過程。 連接流程如下：檢查→切管→清理接頭部位及劃線→加熱→撤熔接器→找正→管件套入管子并校正→保壓、冷卻

A. 檢查、切管、清理接頭部位及劃線的要求和操作方法與UPVC管粘接類似，但要求管子外經大于管件內徑，以保證熔接后形成合適的凸緣。

B. 加熱：將管材外表面和管件內表面同時無旋轉地插入熔接器的模頭中（已預熱到設定溫度）加熱數秒，加熱溫度為260℃，加熱時間以技術說明書為準。

C. 注意：當操作環境溫度低于0℃時，加熱時間應延長二分之一。

D. 插接：管材管件加熱到規定的時間后，迅速從熔接器的模頭中拔出并撤去熔接器，快速找正方向，將管件套入管端至劃線位置，套入過程中若發現歪斜應及時校正。找正和校正可利用管材上所印的線條和管件兩端面上成十字形的四條刻線作為參考。

E. 保壓、冷卻：冷卻過程中，不得移動管材或管件，*冷卻后才可進行下一個接頭的連接操作。

五、 監理控制要點

1、 據設計圖紙，嚴格監理壓差傳感器和流量傳感器的安裝位置，以滿足系統的控制精度要求。

2、 嚴格監理地源熱泵控制系統三大部分：用戶側水系統、熱泵機組和冷熱源側水系統的安裝與調試全過程，以使兩個水系統和熱泵機組系統能同時控制，確保系統穩定運行。

3、 所有豎直地埋管換熱器通過水平連管通入空調機房,實現地埋水系統的循環，應嚴格監理施工作業時，管線交叉處，水平連管不允許出現豎向U型彎，否則將導致排氣困難。

4、 嚴格根據設計圖紙監理埋管深度以及管道串、并聯方式，以保證熱循環系統工作及管道的受力安全。

5、 管道之間的連接常采用熱熔連接，應保證滿足設計及規范要求，連接密閉不得出現泄露，特種作業操作人員必須持證上崗。

6、 管道敷設后經水壓試驗合格后再進行回填,回填時管道中應充滿水。

7、 水平管道回填材料的粒徑應均勻、細小、松散，并密實。

 8、 根據現場施工實際情況，下管完成后進行回填料的時候，要控制回填泵壓力表的壓力值，確保回填料的密實度，保證地埋管使用時的換熱效果。

9、 依據孔徑、深度、沉淀物與泥漿粘稠度掌握回填料的放量

10、嚴格監理空調機房內地埋系統分、集水器的安裝與調試。

11、嚴格審核材料報審資料，如地埋管換熱器與水平管都使用到的聚乙烯管道及 其它各類需使用的材料，對于進場材料進行送檢復試，并嚴格審核材料出廠 各項證明文件，如有必要安排對供貨廠家考察，確保所使用材料均質量合格。

12、輔助換熱裝置的安裝與調試及膨脹水箱(膨脹罐)、放氣閥等附件的安裝。

13、監理人員見證地下埋管管壁溫度測試、水溫測試等各項試驗，并詳細記錄。

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