地源热泵系统工程施工全流程技术方案

汇报人:XXXX2026.01.24地源热泵系统工程施工全流程技术方案CONTENTS目录01

工程概述与技术原理02

前期勘察与方案设计03

材料设备选型与管理04

地埋管换热系统施工CONTENTS目录05

机房系统安装技术06

质量控制与安全管理07

系统调试与验收08

运行维护与常见问题处理工程概述与技术原理01地源热泵系统组成与工作原理核心系统构成地源热泵系统主要由地埋管换热系统（水平/垂直埋管）、热泵主机（含压缩机、换热器）、室内末端（风机盘管/地暖）及循环管路组成，通过闭式水循环实现能量传递。工作原理：地温能量交换冬季通过地埋管从土壤中吸收低品位热能（5-25℃），经热泵机组提升至40-60℃供室内供暖；夏季将室内热量转移至地下储存，实现制冷，全年能效比（COP）可达3-5倍。系统分类及应用场景按换热方式分为地埋管式（垂直埋深80-150m，水平埋深1-2m）、地下水式（需回灌系统）和地表水式（沉水盘管），适用于住宅、商业建筑及公共设施等不同场景。工程技术优势与应用价值可再生能源高效利用地源热泵系统利用地下相对稳定的温度特性进行能量转换，属于可再生能源应用系统，被纳入国家可再生能源推广范畴，具有显著的节能环保特性。运行能效显著提升相比传统空调系统，地源热泵运行效率高40-60%，冬季每千瓦电力可带来4—5千瓦热量，COP（性能系数）制热工况≥3.8，制冷工况≥4.2。系统稳定性与耐久性突出系统运行不受外界气候影响，是目前所有空调系统中运行最为可靠的。室外地埋换热部分寿命可达50年，热泵机组寿命为15-25年。环境效益与经济效益兼具不直接消耗煤或燃油、天然气等，无直排物，从源头上减少热量向空气中排放。长期使用可节省大量运行费用，初投资可通过节能收益逐步收回。应用场景广泛多样适用于工商企业、商店、办公楼、学校、医院及居民建筑等多种场景，美国已有约50万住宅和商住楼安装使用地源热泵系统。核心技术标准与规范依据

国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2009年版），涵盖设计、施工及验收全流程技术要求。

施工质量验收规范《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002、《建筑节能工程施工验收规范》GB50411-2007。

管材技术标准地埋管宜采用聚乙烯管（PE80或PE100）或聚丁烯管（PB），符合《给水用聚乙烯管材》GB/T13663.2-2018，公称压力不应小于1.0MPa。

钻探与地质技术规程遵循《水利水电工程钻探规程》SL291-2003、《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92。前期勘察与方案设计02地质水文勘察技术要求岩土分层特性勘察采用标准贯入试验、静力触探等方法，明确施工区域0-150米深度范围内的岩土分层，获取土壤导热系数（黏土层1.0-1.6W/(m·K)、砂层0.7-1.2W/(m·K)、岩石层2.0-3.5W/(m·K)）、孔隙率及含水层分布数据。地下水动态监测进行为期30天的水位观测，记录季节性水位波动范围及流速数据，地下水流速大于40m/天时需采用特殊回灌井设计，含砂量超1/10000需设置多级过滤。岩土热响应测试在典型位置实施72小时恒热流法测试，获取岩土体初始温度（通常10-15℃）、综合导热系数（1.5-2.5W/(m·K)）及单位井深换热量（40-70W/m），应用建筑面积≥5000m²时应强制进行。地下管线排查采用雷达仪或人工探挖，明确地下2米内的水管、电缆、燃气等管线位置，规划埋管区域安全距离≥3m，避免施工破坏既有设施。热响应测试实施规范测试孔布设要求

应用建筑面积3000-5000㎡时宜进行测试，≥5000㎡时应进行测试；测试孔深度需达到设计换热器深度下10米，大型工程建议设置3个以上测试孔以确保数据代表性。测试仪器与方法

采用具备有效期内校准证书的专用热响应测试仪，通过72小时恒热流法测试，获取岩土初始温度（通常10-15℃）、综合导热系数（1.5-2.5W/(m·K)）及单位井深换热量（40-70W/m）等关键参数。数据应用与设计优化

测试结果直接用于地埋管换热器设计，确保夏季出口温度≤33℃、冬季进口温度≥4℃；通过修正钻孔数量与埋管长度，避免因热物性参数误差导致系统能效比（COP）偏离设计值（要求≥4.0）。负荷计算与系统选型设计

建筑冷热负荷精准计算依据建筑面积、层高、朝向、保温性能及室内发热设备等参数，采用专业软件进行8760小时逐时负荷模拟，确定冬季热负荷与夏季冷负荷，计算误差需控制在±5%以内。

地质热物性参数测试通过岩土热响应试验获取导热系数（推荐值1.5-2.5W/(m·K)）、比热容及初始温度（通常10-15℃），3000-5000㎡建筑宜设1个测试井，>5000㎡需≥3个，深度超设计埋深10米。

地埋管换热器设计根据负荷与地质数据计算埋管总长，垂直埋管深度40-150米、间距4-6米，水平埋管深度≥1.2米（冻土层下），单U型管换热量40-70W/m，双U型可提升30%-50%换热效率。

热泵主机选型匹配依据冷热负荷及运行模式，选择螺杆式或涡旋式机组，确保制热COP≥3.8、制冷COP≥4.2，配置15%-20%冗余容量，同时满足生活热水负荷需求，避免“大马拉小车”现象。施工图纸深化与技术交底

图纸会审与优化要点组织技术团队审核地埋管换热器布置图、机房设备安装图及管道走向图，重点核查埋管间距（建议2.5-4m）、钻孔深度（根据地质勘察报告确定，一般80-120m）及管道连接方式等关键参数，确保设计与现场地质条件匹配。

专项施工方案编制针对不同地质类型（如黏土层、岩石层）制定钻进方案，明确地埋管焊接工艺（温度210±10℃，加热时间15s）、回填材料配比（膨润土:细砂=3:7）及水压试验标准（试验压力1.0MPa，保压1h压降≤0.05MPa）。

技术交底与责任划分向施工班组进行详细交底，明确钻孔垂直度偏差≤1%、下管深度误差±500mm、管道焊接合格率100%等质量要求，建立机长、质检员、记录员三级责任制，确保施工过程可追溯。

应急预案制定提前准备应对地下水位过高、岩石硬度超标、管道堵塞等问题的技术预案，如遇流沙层采用跟管钻进，配备Φ110mm先导孔钻头及膨润土泥浆护壁（比重1.05-1.15），确保施工连续进行。材料设备选型与管理03地埋管管材性能要求与检测

01管材材质与稳定性要求地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀的塑料管材，宜选用聚乙烯管（PE80或PE100）或聚丁烯管（PB），管件与管材应为相同材料，不宜采用聚氯乙烯（PVC）管。

02管材压力与温度性能要求管材的公称压力不应小于1.0MPa，使用温度应满足设计要求，对于井深超过80m的垂直埋管，需选用高承压塑料管（1.6-2.0MPa）。

03管材质量进场检测标准材料进场需“三查”：查合格证（含原料批次号、检测报告）、查外观（无划痕、变形，壁厚偏差≤1%）、查性能（随机抽样做静液压试验，20℃下100小时无渗漏）。

04地埋管连接质量检测要求热熔焊接接口需做100%外观检查，不允许有翻边不对称、卷边高度不足等缺陷，每100个接头制作3组焊接试样进行拉伸试验，熔接层厚度≥管壁厚的10%。热泵机组技术参数与选型01核心性能参数指标制冷性能系数（COP）应≥4.2，制热COP≥3.8；额定制冷量需匹配建筑冷负荷，偏差控制在±5%以内；压缩机排气温度≤105℃，确保运行安全。02机型分类与适用场景别墅型涡旋机组（10-120kW）适用于小型建筑，机房面积4-10㎡；螺杆式机组（≥200kW）用于大型项目，需专用机房（25-60㎡），可满足多联机组合需求。03选型匹配计算方法根据逐时负荷计算结果，按最大冷热负荷的1.1-1.2倍选定主机容量；结合地源侧换热量（竖直埋管40-70W/m），确保机组与地下换热系统匹配。04关键材料与质量标准换热器采用纯钛板（厚度≥0.5mm），耐腐蚀；外壳防护等级≥IP54，适应机房环境；电气绝缘电阻≥10MΩ，符合GB/T19409-2013标准。辅助材料质量控制标准回填材料性能指标回填材料宜采用膨润土与细砂混合浆（配比1:3~1:5），导热系数≥0.8W/(m·K)，确保钻孔灌浆密实，无空腔以减少传热热阻。管材质量验收标准地埋管应采用PE80或PE100级管材，公称压力≥1.0MPa，壁厚偏差≤10%，需提供出厂合格证及第三方检测报告，进场时抽样进行压力试验（试验压力1.0MPa，保压1h压降≤0.05MPa）。分集水器质量要求分集水器宜采用铜制或不锈钢材质，承压≥1.6MPa，安装前需进行密封性测试，确保无泄漏，与地埋管连接采用专用转换接头。保温材料性能规范管道保温采用橡塑海绵，导热系数≤0.034W/(m·K)，厚度≥30mm，接口处用专用胶水密封，外缠铝箔保护层，确保保温效果。设备进场验收流程材料进场“三查”制度查合格证（含管材原料批次号、检测报告）、查外观（无划痕、变形，壁厚偏差≤1%）、查性能（随机抽样做静液压试验，20℃下100小时无渗漏）。地埋管专项验收采用PE100级管材，公称压力≥1.0MPa，耐温-40℃~80℃；每批次抽3段（每段2米）进行2.4MPa静液压试验（165小时），破裂率需为0%。热泵机组验收要点检查压缩机型号与设计一致性，换热器翅片无倒伏；电气控制箱线路规整；按GB/T标准，制冷COP≥4.2，制热COP≥3.8，提供厂家检测报告。辅助材料验收标准回填材料（膨润土+细砂）导热系数≥1.8W/(m·K)；分集水器采用铜制，承压≥1.6MPa，进行密封性测试；保温材料导热系数≤0.034W/(m·K)。地埋管换热系统施工04垂直埋管钻孔工艺控制

钻机选型与定位精度控制根据地层条件选择钻机类型，如岩石层采用金刚石钻头，软土层采用螺旋钻头；采用全站仪定位，钻孔中心点偏差≤5cm，垂直度偏差＜1%。

钻孔深度与孔径参数设定单孔深度通常为40-150m，孔径≥110mm以确保双U型管下放；钻孔深度偏差控制在±500mm内，孔径偏差≤-10mm。

钻井泥浆配比与环保处理膨润土基泥浆黏度30-45s（马氏漏斗），密度1.05-1.20g/cm³，含砂率＜4%；采用环保型添加剂，钻孔废水经三级沉淀处理后回用。

特殊地质条件施工措施遇岩石层时钻进速度≤0.5m/min，采用跟管钻进处理流沙层；钻孔完成后清孔，沉渣厚度≤200mm，确保孔壁完整性。U型管安装与固定技术

U型管组装与质量检查采用同批次PE100级管材，U型弯管选用完整成品件，组对后开口端部需及时密封。安装前进行空气试压检漏，严禁使用破损或不合格管件，管材存放避免阳光曝晒。

下管工艺与深度控制钻孔完毕后立即下管，采用人工或机械方式匀速下放，速度控制在0.5-1m/s。U型管与灌浆管捆绑，下管深度需与设计一致，误差≤500mm，管口高出地面≥500mm并固定防上浮。

管道间距与固定措施双U型管采用专用弹簧撑开支管，减小热量回流，水平管段每隔3m设置管卡固定。垂直埋管下入后，确保套管内外管同轴度，转弯处光滑无折痕，避免扭曲变形。

下管后压力测试下管完成后进行水压试验，试验压力1.0MPa，保压1小时压降≤0.05MPa。回填前需再次确认无泄漏，采用气压-水压联合试压，确保管道系统密封性能。回填材料配比与施工工艺

回填材料核心功能回填材料需同时满足强化传热与密封防护双重需求，其导热系数不宜低于钻孔外岩土体导热系数，且需有效阻隔地表水对地下含水层的污染。

推荐材料配比方案优先选用膨润土与细砂混合浆（配比3:7），或采用钻孔原生泥浆沉淀物；特殊地质条件下可添加石英砂调节，确保导热系数≥1.8W/(m·K)。

灌注施工关键技术灌浆管需插入孔底200mm处，采用自下而上连续灌注工艺，注浆压力保持0.3-0.5MPa；回填时需同步抽动灌浆管，确保无空腔，当上返泥浆密度与灌注材料密度一致时停止作业。

质量控制要求回填材料实际填量不得小于理论计算值的90%，需分层夯实（每层厚度≤300mm，压实系数≥0.93）；采用γ射线密度计抽样检测密实度，每50孔至少检测1孔。水平管网连接与试压标准

水平管敷设工艺要求沟槽底部应铺设相当于管径厚度的细沙，安装时管道不应折断、扭结，沙中不得有石块，转弯处应光滑并有固定措施，室外环境温度低于0℃时不应施工。

管道连接方式规范采用热熔或电熔连接，PE管热熔对接温度控制在190±10℃，加热时间15s，对接压力0.8MPa，冷却时间≥30s，确保接口熔接均匀、无气孔。

系统冲洗与排污要求系统安装完毕后应进行清洗、排污，按要求对管道进行冲洗，冲洗流速≥1.5m/s，直至排水清澈无杂质后，方可灌水。

水压试验压力标准地埋管系统分区进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍且≥0.6MPa，稳压1h压降≤0.05MPa，再稳压2h压降≤0.03MPa为合格。

气压-水压联合试压流程先充氮气至0.6MPa保压2h，再注水至1.0MPa保压24h，压降需满足≤0.05MPa，试压合格后对管道进行真空保压（真空度≤-0.08MPa）直至与主机连接。机房系统安装技术05主机基础施工要求

01混凝土基础技术参数采用C30混凝土浇筑，表面平整度误差≤2mm/m，基础厚度≥200mm，内需预埋Φ16地脚螺栓，螺栓定位偏差控制在±10mm。

02基础排水与承重设计基础周围设置宽200mm、深150mm排水沟，安装排水坡度计（精度±0.5%）；基础承重需满足设备重量1.5倍以上，如440kW机组基础承重不低于150kN。

03减震与固定措施设备与基础间设置10mm厚减震垫（邵氏硬度50±5），地脚螺栓紧固采用扭矩扳手，扭矩值按厂家规定执行（一般450-500N·m），确保机组水平度纵向偏差≤0.1mm/m，横向偏差≤0.2mm/m。设备就位与管道连接工艺

主机安装定位标准采用液压叉车将热泵主机就位，使用水平仪调整设备水平度，纵向偏差≤0.1mm/m，横向偏差≤0.2mm/m。紧固地脚螺栓时采用扭矩扳手，扭矩值按厂家规定执行，一般450-500N·m。

管道连接技术要求HDPE管采用热熔对接连接，温度控制在190±10℃，加热时间15s，对接压力0.8MPa，冷却时间≥30s。钢管采用氩弧焊打底、电弧焊盖面，焊缝探伤合格率≥95%。

系统保压检漏规范系统连接后进行高压气密性试验，试验压力为工作压力的1.5倍且≥0.6MPa，稳压1h压降≤0.05MPa，再稳压2h压降≤0.03MPa为合格。地埋管系统还需进行真空保压，真空度≤-0.08MPa直至与主机连接。电气控制系统安装规范电缆选型与敷设要求电缆线径需与机组功率匹配，例如10kW机组至少选用4mm²铜线；控制线路分强弱电，间距≥300mm防止干扰，所有接线端必须压接线鼻。接地与防雷保护设置设备接地电阻≤4Ω，每旬检测一次；采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流30mA，动作时间0.1s）。控制柜安装与接线标准控制柜安装垂直度偏差≤1.5mm/m，内部线路排列整齐，标识清晰；与机组间的控制电缆采用屏蔽线，接地电阻≤1Ω。绝缘电阻测试规范电气组件绝缘电阻用2500V兆欧表检测，绝缘电阻值≥100MΩ；潮湿地区需额外进行96小时盐雾试验后复测。质量控制与安全管理06关键工序质量控制点

钻孔质量控制每5个钻孔抽检1个，测量垂直度（偏差≤1/1000）、孔深（偏差≤500mm）、孔径（偏差≤50mm），沉渣厚度≤200mm，泥浆性能达标。

管道安装质量控制检查管材外观无划痕变形、壁厚偏差≤1%，采用内窥镜检查U型管间距，焊接接头每100个做1个破坏性试验，熔接层厚度≥管壁厚10%。

回填质量控制每50个钻孔取1芯样，确保回填连续无空洞；回填材料压实系数≥0.93，采用γ射线密度计检测密实度，24h内监测地面沉降量≤30mm。

压力测试质量控制下管后回填前进行保压试验：充水排气后加压至1.5倍工作压力（≥1.5MPa），稳压1小时压降≤0.02MPa；系统整体试压分气压（0.6MPa保压2h）和水压（1.0MPa保压24h）两步。施工安全防护措施高空作业安全防护2米以上作业需系挂双钩安全带，搭设高度≥1.2m的临边防护栏；6级及以上大风等恶劣天气禁止高空作业。机械操作安全规范钻机、泵类等设备需设置接地保护，接地电阻≤4Ω；操作人员须持证上岗，设备检修前必须断电挂牌。用电安全管理要求施工现场临时用电采用“三级配电、两级保护”，电缆架空高度≥2.5m；潮湿环境使用IP65级配电箱，漏电保护器动作电流30mA、动作时间0.1s。职业健康防护措施钻井工佩戴KN95级防尘口罩、降噪值≥25dB的防噪耳塞；夏季施工合理安排错峰作业，避开11:00-15:00高温时段。环境管理与绿色施工要求施工废弃物分类处理施工过程中产生的钻渣、废弃泥浆等应分类存放，其中含油岩屑需交由有资质的危废处理厂处置，普通岩屑可用于场地回填或按环保要求外运。噪声与扬尘控制措施钻孔设备应采取隔音措施，施工场界噪声需符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523）；钻孔作业时应设置雾炮降尘，场区道路定时洒水，保持扬尘排放达标。地下水资源保护地下水换热系统施工需严格执行抽水回灌试验，确保回灌率≥95%，防止地下水污染和水位下降；施工废水经三级沉淀+过滤处理后回用，禁止直接排放。节能与材料节约优先选用高效节能施工设备，合理安排施工工序以减少设备空转时间；地埋管等材料实行限额领料，短管、余料分类回收再利用，减少浪费。系统调试与验收07分系统调试流程

地埋管系统调试启动循环泵，通过调节分集水器阀门使各环路流量偏差≤10%。测量进出口温差，设计值5-8℃，实际温差超出范围时调整运行流量。

主机系统调试进行单机试运行，检查压缩机运行电流（额定值±10%内）、排气温度（≤105℃）及油压（0.3-0.5MPa）。测试机组在不同负荷下的运行状态，记录能效比变化曲线。

末端系统调试对风机盘管、地暖等末端逐个检查，确保室温达标（冬季≥18℃，夏季≤26℃），噪音≤45分贝（靠近设备1米处）。联合试运行技术指标

01系统连续运行时长要求联合试运行需连续运行72小时，期间系统应保持稳定运行，无异常停机或故障。

02地埋管进出水温度控制冬季运行时，地埋管出水温度不应低于12℃；夏季运行时，进水温度不应高于18℃，以保证换热效率。

03主机COP值达标标准制热工况下，主机COP值应≥4.0；制冷工况下，COP值应≥4.5，确保系统高效节能运行。

04系统供回水温差范围空调侧供回水温差宜控制在5℃，地源侧供回水温差宜控制在7℃，以维持系统稳定换热。

05室内温度控制精度室内温度控制精度应达到±1℃，冬季室内温度不低于18℃，夏季不高于26℃，保障舒适体验。工程验收标准与资料归档

分项工程验收标准钻孔工程：孔深、孔径、垂直度符合设计，沉渣≤200mm，泥浆性能达标；埋管工程：管材规格、连接方式合规，压力试验合格，回填压实系数达标；机组安装：水平度偏差≤1/1000，减震、接线符合规范。

系统性能测试要求连续运行72h，监测能效比（制冷≥4.5，制热≥4.0）、冷热功率、噪声（≤45分贝），符合《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005（2009年版））要求。