[发明专利]地源热泵竖直螺旋式埋管施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地源热泵埋管施工方法，特别涉及一种地源热泵竖直螺旋式埋管施工方法。

背景技术

地源热泵技术主要利用浅层地壳中储存的热量对建筑物进行制热和制冷，具有良好的节能和环境效益，近年来得到了日益广泛的应用。地源热泵方式主要分为地下水源热泵技术和地埋管热泵技术。地下水源热泵技术主要利用抽取地下水在热泵中释放的热量，再回灌到地下水层。地下水源热泵技术有明显的节能和保护大气环境的效益，但是也存在缺陷：当地要有丰富的地下水，如果水位较低，水泵的耗电量将大大降低系统的效率。地埋管热泵技术则是利用介质流经埋在地下的管子与大地（土壤、地层、地下水）进行热交换。地埋管热泵技术既保留了地下水源热泵技术的优点，又避免了它的缺点，所以地埋管热泵技术成为地源热泵空调技术中的主导形势。

地埋管热泵系统主要包括地源热泵机组、地热能交换系统和建筑物内采暖空调末端系统。现有技术中地热能交换系统使用的埋管方式是水平埋管和竖直单双U型埋管，而该两种埋设方式均有其不足。水平埋管施工简单，但占地面积大，且埋管埋设深度较浅，地热能热交换效率不高；垂直单双U型埋管，U型换热管通常埋设于直径150mm的圆孔内，供回水管距离较近，供回水管之间存在较大的热交换，导致地热换热效率低。另外，垂直单双U型埋管需要钻取大量孔以埋设U型换热管，且钻孔深度较大，施工成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地源热泵竖直螺旋式埋管施工方法，该竖直螺旋式埋管施工方法地热能热交换效率高，施工成本较低。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种地源热泵竖直螺旋式埋管施工方法，其包括以下步骤：

（1）挖掘直径为至少1000mm的孔桩，并在孔桩的护壁竖直埋设多根钢筋作为钢筋支架；

（2）将至少一组PE盘管呈螺旋状盘绕于钢筋支架上，并绑扎固定，PE盘管的一端为进水管，另一端为回水管，相邻的进水管与回水管之间的距离大于500mm；

（3）向孔桩内浇筑砼。

PE盘管呈螺旋状埋设于孔桩内，与水平埋管相比，占地面积小，热能交换率更高；与竖直U型埋管相比，竖直螺旋式埋管中供水管与回水管之间的距离大于500mm，避免了供水管与回水管之间的热交换，地热能热交换效率高。

优选的，步骤（1）中所述孔桩也可以是建筑物结构桩。步骤（1）中所述钢筋支架可以为建筑物结构桩自带的钢筋笼。利用建筑物本身的结构桩以及结构桩自带的钢筋笼，则无需再挖掘孔桩，也无需再埋设钢筋作为支架，很大程度的节省了施工时间和成本。另外，在钢筋笼上绑扎PE盘管，再将带有PE盘管的钢筋笼放置于结构桩中，PE盘管的绑扎在地面进行，更方便于PE盘管的绑扎及埋设。

优选的，所述步骤（2）中进行PE盘管绑扎时，PE盘管的螺旋间距大于或等于100mm。

为了便于PE盘管与水平管相连接时有一定的余量，优选的，在步骤（2）进行PE盘管绑扎时，各组PE盘管的进水管和回水管超出钢筋支架顶部的预留长度大于1000mm。

当使用多组PE盘管时，为了方便区分各组PE盘管的进水管和回水管，在试压及与水平管连接时能使每一PE盘管的进水管与回水管一一对应，优选的，在步骤（2）进行PE盘管绑扎前，对各组PE盘管的进水管和回水管进行编号。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、相对于水平埋管，本发明竖直螺旋式埋管施工方法的地热能热交换效率更高，占地面积小，更节约土地资源。对于竖直单双U型埋管，竖直螺旋式埋管中供水管与回水管之间的距离更大（大于500mm），避免了供水管与回水管之间的热交换，地热能热交换效率高。

2、利用建筑物本身的结构桩及钢筋笼埋设PE盘管，省去了钻孔及埋设钢筋支架的工序，进一步降低了施工成本。而且，将PE盘管盘绕于钢筋笼上，再埋设于结构桩内，操作更简单，工作效率更高。

附图说明

图1是实施例1中钢筋笼与PE盘管的绑扎示意图。

图2是实施例2中钢筋支架与PE盘管的绑扎示意图。

图3是图2中钢筋支架与PE盘管绑扎处的局部放大图。

图4是实施例2中埋设PE盘管后的孔桩俯视图。

附图标记：1-PE盘管，2-Φ12钢筋，3-孔桩护壁，4-U形卡箍，5-扎带，11-进水管，12-回水管，21-主筋，22-箍筋。

具体实施方式