地源热泵地埋侧分区冲洗装置及使用该装置的冲洗方法与流程

1.本技术涉及地源热施工的领域，尤其是涉及一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置及使用该装置的冲洗方法。


背景技术：

2.目前，随着国家节能减排战略的推进，可再生能源利用技术得到了长足的发展，地源热泵是利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能源转换的供暖空调系统。地源热泵地埋侧换热系统布设完成后，需要对管道进行冲洗，从而使换热水质达到地源热泵机组的要求，进而保证设备的正常运转，延长设备的使用寿命。
3.地源热泵地埋侧换热系统包括地源热泵地埋管以及地源热泵机组；地源热泵地埋管包括多个换热器和与多个换热器均连通连接管，在地面上开设有地埋孔，换热器竖向插设于地埋孔中，通过连接管向多个换热器内供水，然后通过地源热泵机组驱动水进行循环，从而将地下的冷热源带入到地面上。
4.在相关技术中，在地源热泵地埋管及地源热泵机组建设完成后，向地源热泵地埋侧换热系统整体注水，由机房内的地源热泵机组为动力，整套地源热泵地埋侧换热系统进行水力循环，通过机房设备如除污器，电子水处理仪等方式对水进行净化处理，直至达到进入地源热泵机组相关水质要求后方可进行下一步整个系统试运行过程。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为：随着可再生能源的不断推广，地源热泵中央系统能源站建设规模逐渐变大，对应换热器的布设数量也越来越多，最大的项目达到5000
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6000个地埋孔，面对如此大规模的地埋管的清洗工作，采用相关技术中的地埋管清洗设备和工艺，所耗费的人力物力以及时间成本将会大大提高，因而难以满足大规模地源热泵系统建设的工期及工序的要求。


技术实现要素：

6.为了提高地源热泵地埋管冲洗的效率，从而使其满足大规模地源热泵系统建设的工期及工序的要求，本技术提供一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置及使用该装置的冲洗方法。
7.本技术提供的一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置采用如下的技术方案：一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置，包括循环泵，在循环泵的出水口连通有供水管，在循环泵的进水口连通有回水管，在回水管上设置有除污器；在供水管上连通有补水管，在回水管上连通有排水管。
8.通过采用上述技术方案，在对地埋管单元进行冲洗时，将供水管与分水器的进水连接管连通，将回水管与集水器的出水连接管连通，然后开启循环泵，循环泵驱动冲洗水在分水器、换热管和集水器之间循环，除污器可以对冲洗水中的杂质进行过滤，从而完成对地埋管单元中杂质的清理；补水管可以向供水管内进行补水，排水管可以将冲洗完成后的冲洗水排出；综上所述，通过设置循环泵、供水管、回水管和除污器，可以对特定区域内的地埋
管进行冲洗，从而提高了冲洗效率，使其满足大规模地源热泵系统建设的工期及工序的要求。
9.可选的，所述除污器包括两端开口的筒体，在所述筒体内设置有与筒体适配的过滤网筒，在筒体上设置有用于将筒体两端开口封闭的法兰盘，在所述筒体的外壁上设置有与筒体连通的进水管和出水管，在所述过滤网筒的外周上覆盖有过滤目布。
10.通过采用上述技术方案，在对地埋管单元进行冲洗时，冲洗水从除污器的进水管进入筒体，经过过滤目布和过滤网筒过滤后的冲洗水从出水管流出，过滤完成后对过滤网筒和过滤目布上的杂质进行清理；通过设置过滤目布，可以达到分级过滤的效果，同时可以有效对过滤孔隙进行控制，提高过滤的效率。
11.可选的，在所述过滤目布上设置有多个目布卡环；所述目布卡环包括带体和锁合件；所述锁合件包括固接于带体一端的外壳，在所述外壳上设置有穿透外壳相对两侧的安装槽，在所述安装槽内倾斜设置有弹片，当所述带体尾端穿过安装槽呈环状时，所述弹片与带体的表面抵接，在所述带体与弹片抵接的一面上沿带体的长度方向设置有齿槽，所述齿槽的倾斜方向与弹片的倾斜方向相同。
12.通过采用上述技术方案，在对过滤目布进行安装时，将过滤目布覆盖到过滤网筒上，然后使用目布卡环对过滤目布进行固定，将带体缠绕在过滤目布上，使带体的尾端穿过安装槽，在带体尾端穿过安装槽的过程中，在齿槽的作用下将弹片朝向背离带体的方向拨动，当带体将过滤目布箍紧后，弹片端部抵接在齿槽中，从而使过滤目布在过滤网筒上保持稳定；通过设置锁合件，提高目布在过滤网筒上安装的便捷性。
13.可选的，在所述弹片朝向带体的一端凸出设置有锁舌，当所述带体尾端穿过安装槽呈环状时，所述锁舌与带体贴合，在所述锁舌朝向带体的一面上设置有齿牙，所述齿牙与齿槽啮合。
14.通过采用上述技术方案，在使用目布卡环对过滤目布进行固定时，将带体的尾端穿过安装槽，在齿牙的作用下朝向背离带体的方向拨动弹片，从而使带体能流畅穿过安装槽将过滤目布紧固到过滤网筒上，锁舌上的齿牙和带体上的齿槽相互啮合，使带体保持稳定状态；通过设置锁舌，可以提高目布卡环的稳定性。
15.可选的，在所述弹片的两侧凸出设置有滑移柱，在所述外壳的侧壁上设置有滑移槽，所述滑移槽呈弧形且以弹片背离锁舌的一端为圆心，所述滑移柱穿设于滑移槽中且与滑移槽滑移配合。
16.通过采用上述技术方案，当需要对过滤目布进行清洗或者更换时，沿着滑移槽拨动滑移柱，弹片随之沿滑移槽的延伸方向转动，弹片带动锁舌朝向背离带体的方向运动，从而使齿槽和齿牙发生分离，从而方便的对目布卡环进行拆卸，进而提高过滤目布拆卸清洗和更换的便捷性。
17.可选的，在所述带体靠近锁合件的位置沿带体的长度方向设置有容纳槽，所述容纳槽与带体适配，当所述带体尾端穿过安装槽呈环状时，所述带体穿过安装槽的部分卡接于容纳槽中。
18.通过采用上述技术方案，使用目布卡环将过滤目布在过滤网筒上箍紧后，容纳槽可以对带体穿过安装槽的部分进行限制和容纳，从而提高过滤网筒安装的便捷性。
19.第一方面，本技术提供一种地源热泵地埋侧分区冲洗方法，采用如下的技术方案：
一种地源热泵地埋侧分区冲洗方法，包括以下步骤:s1.分区规划，根据工程需求确定集水器和分水器的规格、地埋孔的数量以及换热管的型号；s2.安装前冲洗，在对地埋管进行布设前，使用清洁的冲洗水对管道进行冲洗；s3.设备选型，根据集水器、分水器、换热器的型号以及地埋孔的深度对地源热泵地埋侧分区冲洗装置中设备进行选型；s4.冲洗，对地源热泵地埋侧分区冲洗装置进行组装，然后将供水管与分水器的进水连接管连通，将回水管与集水器的出水连接管连通，开启循环泵；s5.除污器清理，拆除除污器对除污器内滤出的杂质进行清理；s6.水质检测。
20.通过采用上述技术方案，在对地埋管单元进行清洗前，首先对地埋管单元进行规划，根据工程的需求确定地埋管单元内分水器和集水器的规格，地埋孔的数量以及换热管的型号，然后以此计算循环泵的流量和扬程，确定循环泵的规格；在对地埋管单元进行布设前，使用洁净的冲洗水管各个管道进行冲洗，布设完成后，对地源热泵地埋侧分区冲洗装置进行组装，组装完成后，将供水管与分水器的进水连接管连通，将回水管与集水器的出水连接管连通，开启循环泵对地埋管单元进行循环冲洗，并对除污器内过滤出的杂质进行定期清理，冲洗一段时间后对水质进行检测直至水质符合标准。
21.可选的，在步骤s4中，前四小时在除污器内加装80
‑
100过滤目布，每半个小时清理除污器一次。
22.通过采用上述技术方案，在对地埋管单元进行冲洗时，在水流的作用下密度和粒径较小的杂质首先受到扰动并随水流流动，首先采用80
‑
100目的过滤目布可以首先对较小的杂质进行清除，提高过滤效率。
23.可选的，在步骤s4中，冲洗四小时后在除污器内加装50
‑
60过滤目布，每一小时清理除污器一次，共计六次。
24.通过采用上述技术方案，当较小的杂质冲洗完成后，更换50
‑
60目的过滤目布，过滤目布孔径变大，相应管道内冲洗水的流速有一定的提高，并且随着冲洗时间的增长，一些粒径较大的杂质被冲洗到回水管中，50
‑
60目的目布可以对这些较大的杂质进行过滤，从而进一步提高过滤效率。
25.可选的，在步骤s4中，冲洗十小时后每两小时清理除污器一次，直至水质达到要求。
26.通过采用上述技术方案，提高对地埋管单元的冲洗效率。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过设置循环泵、供水管、回水管和除污器，可以对特定区域内的地埋管进行冲洗，从而提高了冲洗效率，使其满足大规模地源热泵系统建设的工期及工序的要求；2.通过设置过滤目布，可以达到分级过滤的效果，同时可以有效对过滤孔隙进行控制，提高过滤的效率；3.通过设置锁合件，提高目布在过滤网筒上安装的便捷性；4.通过设置锁舌，可以提高目布卡环的稳定性；5.通过设置滑移柱和滑移槽，可以方便的对目布卡环进行拆卸，进而提高过滤目
布拆卸清洗和更换的便捷性。
附图说明
28.图1是本技术实施例中一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置的结构示意图；图2是本技术实施例中换热管的结构示意图；图3是本技术实施例中除污器的结构示意图；图4是本技术实施例中目布卡环与过滤目布以及过滤网筒配合的结构示意图；图5是本技术实施例中目布卡环的结构示意图；图6是本技术实施例中锁舌与带体配合的结构示意图；图7是图5中a部分的局部放大图；图8是本技术实施例中翼板与带体配合的结构示意图。
29.附图标记说明：1、地埋管单元；10、分水器；11、换热管；12、集水器；2、循环泵；3、供水管；30、补水管；31、第一压力表；4、回水管；40、排水管；41、第二压力表；5、除污器；50、筒体；500、法兰盘；51、滤网筒；52、进水管；53、出水管；6、放气阀；7、过滤目布；8、目布卡环；80、带体；800、齿槽；801、卡接槽；81、锁合件；810、外壳；8100、滑移槽；811、安装槽；812、弹片；813、锁舌；8130、齿牙；814、滑移柱；9、翼板；90、容纳槽；91、卡接条。
具体实施方式
30.以下结合附图1
‑
8对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置，用于对地源热泵地埋侧换热系统进行冲洗，参照图1和图2，地源热泵地埋侧换热系统包括多个互相连通的地埋管单元1，地埋管单元1包括分水器10、换热管11和集水器12；在地面上开设有多个地埋孔，换热管11竖直插设于地埋孔中，多个换热管11的进水口均与分水器10连通，从而使水能够均匀分配到多个换热管11中；换热管11可以为u型，在本实施例中为了提高换热效率，换热管11为双u型结构；换热器的出水口均与集水器12连通。在分水器10上设置有进水连接管，在集水器12上设置有出水连接管，集水器12上的出水连接管与相邻地埋管单元1上内分水器10的进水连接管连通，从而使多个地埋管单元1处于连通状态。
32.参照图1，地源热泵地埋侧分区冲洗装置包括循环泵2，在循环泵2的出水口连通有供水管3，供水管3的出水口与分水器10的进水连接管连通；在循环泵2的进水口连通有回水管4，回水管4与集水器12的出水连接管连通，在回水管4上设置有除污器5；在供水管3上连通有补水管30，在回水管4上连通有排水管40，在补水管30和排水管40上设置有阀门。
33.参照图1，在供水管3和回水管4上分别设置有放气阀6，从而提高向地埋管中的充水效率，并降低由于水中释放的微量空气在管线内形成气囊对水流造成阻碍，提高送水效率；在供水管3上靠近循环泵2的位置设置有第一压力表31，在回水管4上靠近循环泵2的位置设置有第二压力表41，从而便于对泵前和泵后的压力进行监测。为了便于除污器5的安拆，在回水管4上位于除污器5的上游和下游分别安装有一阀门。
34.参照图3和图4，除污器5包括上下两端开口的筒体50，在筒体50内插设有过滤网筒51，筒体50上设置有用于对筒体50上下两端开口封闭的法兰盘500，在筒体50的外壁上相对的两侧设置有与筒体50连通的进水管52和出水管53，在进行冲洗时，冲洗水从进水管52流
入筒体50内，经过过滤网筒51的过滤后从出水管53流出；为了提高过滤网筒51的过滤性能，在过滤网筒51的外周上覆盖有过滤目布7，为了使过滤目布7在过滤网筒51上保持稳定，在过滤网筒51上设置有目布卡环8。
35.为了便于目布的安装，参照图5和图6，目布卡环8包括带体80和锁合件81；锁合件81包括固接于带体80一端的外壳810，在外壳810上沿带体80的长度方向开设有穿透外壳810相对两端的安装槽811，安装槽811的宽度大于带体80的厚度，在安装槽811内倾斜设置有弹片812，以带体80固接有外壳810的一端作为首端，弹片812固接于安装槽811背离带体80的一面上且由首端朝向尾端方向倾斜，在弹片812与带体80抵接的一端凸出设置有锁舌813，当带体80尾端穿过安装槽811形成环状时，锁舌813与带体80表面贴合，在锁舌813上凸出设置有齿牙8130，齿牙8130的倾斜方向与弹片812的倾斜方向相同，在带体80与锁舌813贴合的一面上沿带体80的长度方向开设有多个齿槽800，齿槽800与齿牙8130的倾斜方向相同，当目布卡环8保持稳定时，齿牙8130和齿槽800卡接配合，阻止带体80尾端从安装槽811内拉出。
36.为了便于对目布更换，参照图6和图7，在弹片812的两侧凸出设置有滑移柱814，滑移柱814背离弹片812的一端穿出外壳810的侧壁，在外壳810的侧壁上开设有滑移槽8100，滑移槽8100呈弧形且以弹片812背离锁舌813的一端为圆心，滑移柱814穿设于滑移槽8100中且与滑移槽8100滑动配合，通过沿滑移槽8100拉动滑移柱814，可以使弹片812朝向背离带体80的方向发生形变，从而便于带体80和锁舌813进行分离，从而便于目布卡环8的拆卸。
37.在目布卡环8安装完成后，为了阻止带体80尾端翘起，从而提高过滤网筒51安装的便捷性，参照图8，在带体80靠近锁合件81部分的两侧沿带体80的长度方向设置有翼板9，翼板9具有一定的形变能力，具体可以采用塑料材质制成，翼板9的板面与带体80的表面垂直，在两个翼板9之间形成容纳槽90，容纳槽90与带体80适配，在两个翼板9相对的一面凸出设置有沿翼板9长度方向延伸的卡接条91，在带体80的侧面上沿带体80的长度方向开设有卡接槽801，当带体80嵌设于容纳槽90中时，卡接条91卡接于卡接槽801中。
38.本技术实施例一种地源热泵地埋侧分区冲洗装置的实施原理为：在对地埋管单元1进行冲洗时，将供水管3与分水器10的进水连接管连通，将回水管4与集水器12的出水连接管连通，然后开启循环泵2，循环泵2驱动冲洗水在分水器10、换热管11和集水器12之间循环，除污器5可以对冲洗水中的杂质进行过滤，从而完成对地埋管单元1中杂质的清理；补水管30可以向供水管3内进行补水，排水管40可以将冲洗完成后的冲洗水排出；放气阀6可以提高向地埋管中的充水效率，并降低由于水中释放的微量空气在管线内形成气囊对水流造成阻碍，提高送水效率；通过第一压力表31和第二压力表41，可以对泵前和泵后的压力进行检测，保证循环泵2正常工作。当经过一段时间的冲洗后，关闭循环泵2和除污器5两侧的阀门，打开筒体50上的法兰盘500，将过滤网筒51从筒体50中取出，将目布卡环8的尾端从容纳槽90中拉出，沿着滑移槽8100拨动滑移柱814，弹片812随之沿滑移槽8100的延伸方向转动，弹片812带动锁舌813朝向背离带体80的方向运动，从而使齿槽800和齿牙8130发生分离，拉动带体80使目布卡环8打开，然后对过滤目布7进行拆除清洗或者更换。
39.过滤目布7清洗或者更换完成后，将过滤目布7覆盖到过滤网筒51上，然后将带体80缠绕在过滤目布7上，使带体80的尾端穿过安装槽811，带体80穿过安装槽811的过程中，齿牙8130将锁舌813朝向背离带体80的方向挤压，弹片812发生形变带动锁舌813朝向背离
带体80的方向运动，从而使带体80能流畅穿过安装槽811将过滤目布7紧固到过滤网筒51上，在弹片812的作用下锁舌813上的齿牙8130和带体80上的齿槽800相互啮合，使带体80保持稳定状态，从而使过滤目布7稳定固定到过滤网筒51上。综上所述，通过设置循环泵2、供水管3、回水管4和除污器5，可以对特定区域内的地埋管进行冲洗，从而提高了冲洗效率，使其满足大规模地源热泵系统建设的工期及工序的要求。
40.本技术实施例还公开一种地源热泵地埋侧分区冲洗方法。参照图，地源热泵地埋侧分区冲洗方法包括：s1：分区规划进行地埋管单元1的规划，根据集水器12和分水器10内管道的型号确定地埋孔的数量，并根据工程需求确定地埋孔的深度以及换热管11的规格型号，结合集水器12、分水器10、换热管11的型号以及地埋孔的深度进行地源热泵地埋侧分区冲洗装置中设备的选型。
41.s2：安装前冲洗在对地埋管单元1进行布设前，拆除各个管道部件上的流量孔板、滤网、温度计和调节阀等部件，然后使用清洁的冲洗水对管道进行冲洗，具体可以采用厂区内的自来水，冲洗流速0.8m/s～1.2m/s。
42.冲洗时将冲洗水排入雨水管或排污管，然后将流量孔板、滤网、温度计和调节阀等部件安装到地埋管上。
43.s3：设备选型1、循环泵2选型；q=s
×
v=（d/2）2
×
π
×
v；q:管道冲洗流量；s：管道截面积；v：冲洗流速；d：管道内径；π：圆周率。
44.在本实施例中集水器12和分水器10采用de160管道，d（de160）=136.2mm，v=0.8m/s～1.2m/s，由此可以得出q（de160）=41.76m3/h～62.64m3/h；根据循环泵2曲线可以选择冲洗泵型为40m3/h～65m3/h，循环泵2的扬程选择32m。
45.2、水箱的选型；v=v1+v2=（d1/2）2
×
π
×
l1+（d2/2）2
×
l2v：水箱的容量；v1：分水器10和集水器12中水容量；v2：换热管11水容量；d1：换热管11的内径；l1：换热管11的长度；d2：分水器10或集水器12的内径；l2：分水器10和集水器12的长度。
46.在本实施例中换热管11采用de32的双u型管，d1为0.026m，地埋孔的深度为140m，每个地埋管单元1有30个地埋孔；分水器10和集水器12采用为de160管道，d2为0.136m，l2为125m，由此可得v=（0.026/2）2
×
π
×
140
×
30
×
4+（0.136/2）2
×
125=8.91+3.6=12.51m3，因此水箱的选型应大于12.51m3，在本实施例中采用两个水箱分别为4
×2×
1.5和2
×
2.5
×
1.5，共计储水量19.5m3。
47.s4：冲洗地埋管单元1完成隐蔽工程验收后，对地源热泵地埋侧分区冲洗装置进行组装，然后将供水管3与分水器10的进水连接管连通，将回水管4与集水器12的出水连接管连通，开启循环泵2，第一压力表31的压力≤0.6mp，0.4mp≤第二压力表41的压力。
48.s5：除污器5清理1、除污器5内部过滤网筒51加装80
‑
100过滤目布7，四个小时内，每半个小清洗过滤目布7和过滤网筒51一次，共计八次。
49.2、将过滤目布7更换为50
‑
60过滤目布7，每一个小时清洗过滤目布7和过滤网筒51一次，共计六次。
50.3、每两小时清洗过滤目布7和过滤网筒51一次。
51.s6：对水质进行检测，直至冲洗水的排放水与进水的浊度相一致为止。
52.在冲洗过程中通过补水管30向供水管3内补水，将排水管40与污水管连通，冲洗完成后将冲洗水排至污水管内。
53.本技术实施例一种地源热泵地埋侧分区冲洗方法的实施原理为：在对地埋管单元1进行清洗前，据工程的需求确定地埋管单元1内分水器10和集水器12的规格，地埋孔的数量以及换热管11的型号，然后以此计算循环泵2的流量和扬程，确定循环泵2的规格；在对地埋管单元1进行布设前，使用洁净的冲洗水管各个管道进行冲洗，布设完成后，对地源热泵地埋侧分区冲洗装置进行组装。
54.将80
‑
100目的过滤目布7覆盖到过滤网筒51上，开启循环泵2，在循环泵2的驱动下冲洗水在地埋管单元1和地源热泵地埋侧分区冲洗装置中进行循环，冲洗水流经除污器5时，被过滤网筒51以及过滤目布7过滤，在冲洗的初期，密度和粒径较小的杂质首先受到扰动并随水流流动，因而首先采用80
‑
100目的过滤目布7对较小的杂质进行过滤，经过一段时间的冲洗后对过滤目布7和过滤网筒51进行清洗，四个小时内，每半个小时拆卸除污器5一次，共计八次。
55.更换50
‑
60目的过滤目布7，过滤目布7孔径变大后，相应管道内冲洗水的流速有一定的提高，并且随着冲洗时间的增长，一些粒径较大的杂质被冲洗到回水管4中，50
‑
60目的过滤目布7可以对较大的杂质进行过滤，经过一段时间的冲洗后对过滤目布7和过滤网筒51进行清洗，六小时内每一个小时清洗过滤目布7和过滤网筒51一次。随后每两小时清洗过滤目布7和过滤网筒51一次，直至检测的水质符合要求。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。