【暖通空调知识】地源热泵地埋管设计
地源热泵系统U型地埋管换热器的选型要点及施工技术
地源热泵系统U型地埋管换热器的选型要点及施工技术摘要:本文在工程施工的基础上,对该系统的选型及施工技术进行了探讨与研究,其中包括地下换热器的布置形式、环路方式及管材的选择,管径、管长及数目、钻孔间距确定,管内传热介质、钻孔深度、回填料的选择等。
此文可以应用在该系统的设计、施工中,对实际工程有较强的指导意义。
关键词:地源热泵;地下换热器;选型;施工技术1、概述地源热泵是指将传统空调器的冷凝器与蒸发器延伸至地下,使其与浅层地能(浅层土壤、地下水和地表水)进行热交换来提供冷热源,或是通过中间介质(如水或以水为主要成份的防冻液)在封闭的环路里在土壤中循环流动,实现利用浅层地能为建筑物内供暖或制冷的一种节能、环保型的新能源技术。
地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,是热泵很好的供热热源和供冷能源。
地源热泵系统可分为地下换热器的设计施工和地上设备管道的设计施工两部分,地上设备管道的安装施工与设计和传统暖通空调设备的设计与安装并无太大差别,而地下换热器的设计与施工比较有特点,作者结合无锡某项目地源热泵工程的设计与施工的特点,对地埋管换热器的的设计选型及施工问题进行研究与经验讨论。
2、U型地埋管换热器的选型埋管处地质情况和岩土传热性能是地埋管换热器设计选型与施工的重要参数。
设计地埋管换热器时,首先需要确定当地的岩土类型、导热系数、比热容等参数。
2.1 地埋管的管材、管径与传热介质2.1.1 地埋管管材地源热泵系统地埋管管材的选择非常重要。
一般来说,一旦将地埋管换热器埋入地下后,基本就不可能进行维修或更换。
地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件,我国国家标准[1]给出了地埋管换热器地埋管管道外径尺寸标准和管道的压力级别,地埋管外径及壁厚可按规定选用。
2.1.2 管径的选择原则管径的选择应根据热泵本身的换热器的流量要求以及选用的串联或并联的形式确定。
埋管管径不能太大,要保证管中流体的流速足够大,保证管中流体处于紊流区(Re≥2100),有利于强化流体与管壁的换热效率[2];一般并联环路用小管径,集管用大管径,地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm,管内流速控制在1.22m/s 以下(经验数字是0.3-1.0m/s之间),对更大管径的管道,管内流速控制在2.44m/s 以下或一般把各管段压力损失控制在4mH2O/100m 当量长度以下。
地埋管换热器的设计与施工
• 引言 • 地埋管换热器的基本原理 • 地埋管换热器的设计 • 地埋管换热器的施工 • 地埋管换热器的应用案例 • 地埋管换热器的未来发展与挑战
01
引言
背景介绍
地埋管换热器是一种高效、环保 的地源热泵系统中的关键部件, 用于实现地下土壤中的热量与冷
量的提取和排放。
随着全球能源危机和环境问题的 日益严重,地源热泵系统作为一 种可再生能源利用方式,受到广
03
地埋管换热器的设计
设计原则
01
02
03
04
高效性
地埋管换热器应具有较高的传 热效率,确保热量能够快速、 有效地从地下提取或排放。
可靠性
设计时应考虑各种工况和环境 因素,确保换热器的长期稳定
运行。
经济性
在满足功能和安全性的前提下 ,应尽量降低换热器的成本, 包括材料、施工和运行费用。
环保性
设计时应考虑减少对周围环境 和地下水资源的负面影响,选
放线定位
根据设计图纸,确定地埋管换 热器的位置和走向,并进行放 线定位。
管材安装
将预制好的管材按照设计图纸 铺设在沟槽内,确保管材连接 牢固、密封良好。
质量检测
对安装好的地埋管换热器进行 压力测试、气密性检测等质量 检测,确保施工质量合格。
质量检测与验收
外观检测
对地埋管换热器的外观进行检查,确保无明 显损伤、锈蚀等现象。
择环保材料和施工方法。
设计流程
需求分析
明确地埋管换热器的 用途、规模和性能要 求,了解当地地质、 气候等条件。
方案设计
根据需求分析,制定 多个设计方案,进行 初步的技术和经济评 估。
详细设计
选定方案后,进行详 细的结构设计、热工 计算和材料选择。
垂直地埋管地源热泵空调系统设计方案
笔名:admi n 性别:保密注册时间:2006-10-05[HYPERLINK"javascript:AddFrie nd('Admin')"加为好友]年龄: 99 积分:100 最近登录时间:2006-10-0514:45[HYPERLINK"javascript:Se ndMsg('Admi n')"给我留言]专业:00400001 行业:0003所在地区:-等级:经验值:10•简介:通过国税局办公大楼采用土壤源(垂直埋管)热泵的空调设计,介绍土壤源热泵的设计方法、施工工艺。
同时根据该空调工程实际运行模式的参数测量、数据处理,得出土壤源(垂直埋管)热泵是一种节能、环保的空调能源。
•关键字:土壤源热泵,垂直埋管,节能近年来随着能源和环境的问题日益严重,在满足人们健康、舒适要求的前提下,合理利用能源,保护环境,减少常规能源消耗、节约能源已成为暖通空调行业需要面对的一个重要课题。
土壤源热泵热泵空调系统是通过吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷热量,冬季从大地吸收热量,夏季从大地吸收冷量,再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。
为了合理利用能源、减少常规能源消耗、节约能源,大力推广这种新型节能空调系统,对设计、施工运行指导,国家建设部相继颁布了民用建筑及公共建筑节能设计标准,地源热泵系统工程技术规范。
本文对宁波鄞州区国税局土壤源(垂直埋管)热泵空调设计、施工、调试及运行情况作了较详细的论述,供同行借鉴参考。
一、工程简况宁波市鄞州区国税局办公楼坐落在风景优美的宁波鄞州区鄞县大道旁,它是一幢办公性质综合楼。
本建筑地上十九层,地下一层(主要为设备层及车库)。
其中一至三层主要功能区为大厅、纳税大厅、办公室、餐厅、活动室,四至九层以及十一至十九层主要功能区为办公室、会议室、多功能厅、招待所,十层为信息中心、办公室,总建筑面积约为26000平方M,空调面积约为19000平方M。
地埋管地源热泵空调系统设计施工中应注意的问题
THE ATTENTI VE pRoBLEM S oF DES GN I AND CoNS TRUCTI oN N GRoUND—CoUPLED 1 HEAT PUM P R AI Co NDI o NI TI NG S TEM YS
g o n - o re h a p mp wi go n - u e t b ,s c s s i e t p y ia p o et,l a b ln e i wid r r u d s u c e t u t ru d b r d u e u h a ol a h sc l r p ry o d aa c n h i h n e ad u n s mme , o t z t n f u n i a d e t o b fe tb , h d a l b ln e mo g a h r n h o r p i ai o q a t y n d p h f u d u e mi o t y r ui c aa c a n e c b a c f g o n b re tb , h a sr s o p a t t b a d ei n t n la a e rtcin f ru d- u e tb , r u d- u d u e i e t te s f lsi u e n l c mi ai , e k g p oe to o go n b f d u e o b c f l maei a d b c fl q aiy y tm e u gng t . n ee a tm e s r s a e p o i e . a k l tra n a k l u l ,s se d b g i ,ec,a d r lv n au e r r vd d i l i t K e wo ds r o n - o re h a u ;t ema aa c ;te ma x a so ;b c fl mae a y r :g u d s u c e t p mp h r l b ln e h r le p n in a ki tr l l i
地源热泵中央空调系统地埋管施工技术
地源热泵中央空调系统地埋管施工技术发布时间:2022-04-19T08:54:16.388Z 来源:《时代建筑》2022年1月中作者:朱国民[导读] 近些年,地源热泵中央空调系统的发展速度提高,这项技术具有节能、环保舒适、空气污染程度低等特点,并且经济性良好。
地源热泵中央空调系统在建筑物中运用能够有效地提高建筑功能。
本文是针对地源热泵中央空调系统实施中的施工技术进行分析,分析技术运用中需要注意的问题,希望为施工人员开展工作提供指导。
北京金茂人居环境科技有限公司朱国民摘要:近些年,地源热泵中央空调系统的发展速度提高,这项技术具有节能、环保舒适、空气污染程度低等特点,并且经济性良好。
地源热泵中央空调系统在建筑物中运用能够有效地提高建筑功能。
本文是针对地源热泵中央空调系统实施中的施工技术进行分析,分析技术运用中需要注意的问题,希望为施工人员开展工作提供指导。
关键词:地源热泵;中央空调系统;地埋管施工技术一、地源热泵中央空调系统地埋管施工技术概述地源热泵中央空调系统是一种综合性比较强的技术,主要是通过内部散热和热泵等系统实现换热的功能。
地源热泵中央空调系统能够调节建筑物的温度,其性能良好。
地埋管施工技术的实施可以实现空调调控的功能,在供热的施工可以将气体排出输入冷凝器内部冷却为气体,之后与气体蒸发。
而制冷是通过压缩机排出制冷气体,进入冷凝器中水的温度会不断的生长,进行蒸发循环制冷。
地源热泵中央空调系统能够实现能源的重复利用,可以再生,利用水和土壤就可以实现制冷和制热等,其应用价值比较高。
并且采用这种方式能够有效地改善环境污染情况,这项技术的运用能够降低对环境的压力,改变传统制冷装置和制热装置对于周围环境的影响。
地源热泵中央空调系统的运行效率比较高,室内外的环境对于系统运行的影响并不大,在地下就可以实现对建筑物室内温度的控制。
这项技术的运用能够有效地降低制冷和制热的成本,节省费用能够达到50%左右。
二、地源热泵中央空调系统地埋管施工技术(一)钻井施工地源热泵中央空调系统建设中要先进行钻井使用,结合地质情况钻孔,并且要制定埋管的方案,按照实际情况钻井施工。
关于地埋管地源热泵系统的设计
粤 } 2 ) i ) C H P — B I — z 一 1  ̄ D C H P — B I — Z - j l * 斟
根 据空 调 负荷 计 算 , 空 调计 算 冷负 荷 为3 3 7 1 k W, 热负 荷 为2 1 3 6 k W。采用 三 台 土壤 源 热泵 机 组 。一 台为标 准 机 组 , 标 准工 态运 行 ; 两 台为 全 热 回收 机 型, 其 中一 台夏 季 热 回 收运 行 提 供 生 活热 水 ( 1 0 0 0 K W) , 另 一 台 日常 标 准 工 态
1 、 地 埋管 地源 热泵 空调 系统 概述
地 源热 泵 系 统是 以岩 土 体 、 地 下 水 或 地表 水 为 低 温 热源 , 由水 源 热泵 机 组、 地 热 能交 换 系统 、 建筑 物 内 系统组 成 的供 热 空调 系统 。 根 据地 热 能交换 系 统形 式 的 不 同 , 地 源 热泵 系 统 分 为地 埋 管 地 源热 泵 系 统 、 地 下水 地 源 热泵 系 统 和地 表水 地 源热 泵 系统 。 地埋 管 地源 热 泵系 统 的传 热介 质 是通 过 竖直 或水 平 埋管 换 热器 与 岩土 体进 行 热交 换 。
能对建筑物实现 , 这是一项同时具备节能和环保的新型可再生能源技术。
注: 1 、 冷却 塔 不运 行 , 仅 地 埋管 系 统 提供 冷 却 水 时 , 阀 门开 启状 态 为 : 关
闭 阀门 1 2 、 1 2 ’ ; 开启 阀 门 1 1 、 1 1 ‘ 。
2 、 冷 却塔 运行 时 , 有 冷 却塔 提供 部 分冷 却水 , 阀门 开启 状态 为 : 开启 阀门
1 2 、 1 2 ’ ; 关 闭 阀门 1 1 、 1 1 ’ 。
地埋管地源热泵技术
i l eo et j A ut . wlbcm esbet f V C id sy h u c oH n r
Ke r s Gr u d S u c a u n wa l e g v r n n a e g o n i e h a x h n e y wo d o n o r e He tP mp Re e b e En r y En i me t En r y Gr u d p p e t c a g r o l e
() 1 地下水 源热泵。该 系统热源 是从水井 或废 弃 的矿井 中抽取 的地下水 。其效率 比空气源热 泵高 , 其 性能系数 ( O ) C P 一般在 3~ . , 45 并且不存在结霜问题。
() 2 地表 水热 泵。该 系统 的一个 热源 是池塘 、 湖 泊或河溪 中的地表水。可 以考虑利用这些 自然水体作
3 6
娃晨 技 术
徐 玉梅
( 城 矿 业集 团公 司, 东 肥城 肥 山 2 10 ) 7 6 8
摘
要
该 文 结 合实 例 简 要论 述 了热 泵 技 术 与科 学 用 能 的关 系 , 浅析 了其 组 成及 运 行 原 理 ; 简述 了竖直 埋 管地 源 热泵 更 适 合 中 国地 少 人 多 的
气缸卸 荷 , 活塞 向下 收缩 , 杆机构恢 复原状 , 杠 使制 动 臂 向内侧运动 , 完成抱 闸, 使皮带输送机停止运行。
4 胶 带输送机 采用气压 制动器 的效果
1 气 缸 2 电磁 阀 3 气 源 三联 件 4 截 止 阀 . . . .
5 供风管路 6 杠杆机 构 7 闸轮 8 块 式制动架 . . . .
~
作者简介 : 玉梅 ( 9 9一) 女 , 学文化 , 徐 16 , 大 毕业于山东建筑大学
地源热泵在暖通空调设计中应用
地源热泵在暖通空调设计中的应用摘要:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
关键词:地源热泵;暖通空调设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
以下是对地热热泵的介绍分析。
一地源热泵技术在暖通空调设计中地源热泵利用地下浅层地热资源(也称低能,如地下水,地表水,土壤等)的即可供热又可供冷的空调系统。
地源热泵通过输入少量的低品位能,实现低品位能向高品位能的转移。
地能分别作为冬季热泵供热的热源和夏季制冷的冷源。
如在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖,夏季,把室内的热量取出来释放到地能中去。
通常地源热泵消耗ikw的能量,用户可以得到4kw 以上的热量或冷量。
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,尤其表现在对于同时有供热和供冷要求的建筑物。
地源热泵有着明显的优点,可以有效节约能量的消耗,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的原始资金投入,同时,地源热泵还可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、办公楼、学校、商场等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
二地热热泵空调系统的节能特性其他热泵系统诸如风冷热泵系统在运行时都会遇到一个同样的尴尬问题,就是当我们最需要它们的时候,它们总是处在效率最低的时候。
因为它们冬天运行时需要从室外空气(水)吸热,夏天运行时需要放热给室外空气(水)。
由热力学第二定律可知两种介质之间的传热量是由这两种介质的温差决定的,冬天室外温度越低,热泵的冷媒和空气(水)间的温差越小,吸热量越小,供热情况则越差。
同时,由于室内外温差较大,大量的热量从围护结构的缝隙中自室内泄漏至室外,要维持恒温,就需要同等的热量来补充这部分泄漏的热量。
地埋管地源热泵的设计
浅谈地埋管地源热泵的设计摘要:本文将论述地埋管地源热泵系统的设计体要点。
关键词:“卡诺循环”“制热系数”“单口井换热量”“换热热阻”中图分类号: th3 文献标识码: a 文章编号:1.引言近年来,地埋管地源热泵系统在建筑工程中得到广泛应用。
一提到地埋管地源热泵系统,人们立刻想到“节能”、“环保”、“绿色”、“减排”,但是根据工程回访(京津地区),很多业主反应地埋管地源热泵系统没有想象中的那么节能。
本文将追根溯源,讨论地埋管地源热泵系统为什么节能,怎样才能节能,提出建筑物地埋管地源热泵系统比传统空调系统经济节能是靠精细、合理、优化的设计来保证的。
2.地埋管地源热泵系统的概念地埋管地源热泵系统是一种以大地作为冷、热源,以水溶液作为媒介,通过垂直或水平封闭管路与大地交换热量,并把交换的热量提供给地源热泵机组,维持地源热泵机组正常工作,向建筑物供冷或供热的集中空调系统。
在冬季,地埋热泵系统通过埋在地下的封闭管道(亦称地下换热系统)从大地收集自然界热量,而后由环路中的循环水溶液把热量带到室内,再由室内的地源热泵系统提升热的品位,把热量释放到室内。
在夏季,为达到给室内降温目的,地源热泵系统将从室内吸收的多余热量排入水溶液环路中,再经过地下换热系统,讲多余热量释放给大地。
在一年里,对大地而言,冬季大地在放热,夏季大地在蓄热,这种独特的工况使地埋管地源热泵系统成为跨季节的蓄能空调系统。
3.热泵原理和根本优势地埋管地源热泵系统首先是一种热泵技术。
热泵技术的基本原理基于卡诺循环,它采用电能(或其它方式)驱动,耗功n,从低温热源中吸取热量q’,并通过高温热源输送热量q,我们把输送的热量与驱动热泵消耗的功之比称为制热系数,即。
我国火力发电网输送到用户的综合效率为33%左右,理论上只要工程中地源热泵制热系数>3.3 , 热泵供暖对一次能源的利用率>1.0。
实际上,大多数情况下,地源热泵制热系数是可以达到 3.0~3.5 的。
地源热泵桩间埋管布置原则及施工做法
地源热泵桩间埋管布置原则及施工做法引言随着世界能源危机日益严重,绿色可再生能源越来越多的被人们所认知,地源热泵空调系统,地源热泵空调系统因其节能效果显著、绿色环保等优势,在工程中得到广泛应用。
地源热泵空调系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源技术。
根据地热交换系统不同,地源热泵空调系统分为两种形式,一种采用地下水的方式;另一种是埋管式。
抽取地下水地源热泵,由于技术限制,全部回灌不易做到会影响地基下沉,对地下水和地质有不好的影响,保护不好会污染地下水。
目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术,但由于地埋管热交换器是在地下进行的,其使用受到场地限制。
对于蓝钻项目建筑物以外场地面积不能满足设计需要的竖直地埋管换热器使用,因此采用在建筑的基础桩间埋设竖直地埋管换热器,其布置原则、施工做法及分析将作为本文论述的重点。
1. 工程概况1.1工程概述本工程位于天津市滨海新区,距天津中心城区45公里,距北京150公里。
本项目位于中新天津生态城南部片区核心位置,是整个城市的次中心,用地性质为商业金融业用地。
项目用地北起和韵路,南至生态谷,西到规划混合用地,东达和旭路。
总建筑面积 109863.8 m2,其中地上建筑面积78701 m2,地下建筑面积 31162.8 m2,占地面积7973.75 m2。
1.2 暖通系统概述本工程空调冷负荷:9560kW,空调热负荷:6230kW夏季冷源由地源热泵系统、电制冷水冷离心式冷水机组联合提供。
冬季热源由地源热泵系统、电锅炉联合蓄热系统共同提供。
由于本项目用地范围有限,地基基础复杂,地埋管数量受到限制。
最终确定采用桩间钻孔方式。
实际布置钻凿换热孔数量约为418眼,换热孔深度为120米,夏季负荷不足部分由电制冷冷水机组提供空调冷水,并设有水蓄冷设施;冬季负荷不足部分由水蓄热设施提供,蓄热负荷首先由地源热泵提供,超出地源热泵供热能力时,采用地源热泵机组和电热水锅炉联合蓄热。
本工程地下二层设置了冷冻热力站。
地源热泵地埋管设计
地源热泵地埋部分设计一、管材一般来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。
1、聚乙烯〔PE〕和聚丁烯〔PB〕在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
2、PVC〔聚氯乙烯〕管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。
3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁〔0.5mm〕的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。
4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。
5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
6、地埋管应能按设计要求长度成捆供给,中间不得有机械接口及金属接头。
二、连接1、热熔联接〔承接联接和对接联接,对于小管径常采用〕2、电熔联结三、流体介质及回填料流体介质南方地区:由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体;北方地区:冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。
〔①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等〕。
埋管水温:1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7—12℃,与普通冷水机组相同。
地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃,与冷却塔进水温度相同。
2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。
地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4℃。
当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。
但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。
在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。
地埋管地源热泵空调系统设计案例分析
4 2冷 却塔 的 选型 设计
一
台闭式 冷 却塔 与 地埋 管 换 热
系统并 联 连接 ,实 现夏 季 负荷 高 峰 表1 1 #钻 孔地 质 简介 期 时共 同排热 ,冷却 塔 还起 到 调节 ( 1地 源热 泵主 机 ; 2冷却 水循 环 泵 ; 3 地质 土 壤热 平 衡 的作 用 ,保 证地 源 热 泵 全 自动 电 子 水 处理 仪 ; 4闭式 冷 却塔 ; 系统长 期 稳定 高效 运 行 。冷 却 塔水 5定压补 水罐 ; 6, 9集水器 ; 7, 8分 量 可按 下 式( 3 ) 计算得出。
关键 词: 地埋管; 热 泵 空调 系统 ; 设计; 案例 分析
1 工程概 况
某 工程 地块上建设有联排及 叠加别墅2 6 栋 ,地上建筑 面积4 6 4 6 5 r r f , 最高 为四层 ,建筑高度为 1 6 m,地 下建筑 面积3 9 7 8 8 ,主要包括地下车
库、 活动用房 、 设 备 用 房 。该 项 目户 内 建 筑 面 积 为 6 6 4 3 5 r d, 共 计 有7 个 户
3 地埋 管换 热 系统 的设计 分析
3 . 1岩 土 体 热 响 应 的 测 试
计 ,可 以根据 负 荷侧 流 量 的变 化 调 整投 入使 用 的水 泵 台数 。 用户 侧 总
回水 管 路 间设 置压 差 旁通 阀 , 以 工程项 目所在场地地势较平坦 , 地层结构简单 , 土层分布连续 , 厚度不稳 供 、 定, 为 山前 倾斜 平 原地 貌 , 详 细 的各 土层 指 标特 征 如 表 1 。岩 土体 初始 平 均 温 保 证 水 泵 在 系 统 低 负 荷 时 稳 定 运
别 墅 区采 用地 埋 管地 源热 泵 空调 系 统 。包括 地 埋 管换 热 系统 、 分 散 式小
地源热泵双U型竖直地埋PE管施工法
地源热泵双U型竖直地埋PE管施工法一、工法特点1. PE管具有化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小等特点,施工方便,是地埋换热管的理想材料,竖直管段通长无接头。
2. 竖直地埋PE管施工与钻井施工等配合密切,有别于一般PE 管安装。
3. 双U型竖直管施工比单U型难度大,其单位井深换热量高,可以减少钻井数量,有效减少占地面积。
4. 系统对管路强度、严密性要求比较高,通过多次试压、保压来检验系统严密性。
5. 双U型钻井直径大,井深可达70m,为便于顺利钻井、防止井壁坍塌,采取高浓度泥浆护壁。
二、适用范围适用于地源热泵系统的双U型竖直地埋PE管。
三、工艺原理1. 竖直地埋PE管管径一般在50mm以下,埋管越深,换热性能越好,最深的U 型管埋深已达180m。
双U型PE垂直管埋设,管材一般为PE80 D32×3.0、SDR11级地源热泵专用管,钻孔孔径φ300,采用高浓度泥浆护壁钻孔方法。
2. 竖直管定做,中间不设接头。
3. 保证管子的间距,防止竖直管路热短路,保证承压、防渗漏的质量要求。
四、钻井1. 熟识系统施工平面图,丈量钻井场地,并对该系统图纸进一步审核,确定井位、组别、区域、数量、孔径、深度。
一旦确认严格按图施工。
2. 实地处理地表、绿化、障碍物等,使该地块与施工平面图相符,并能实施钻井作业。
3. 钻井布孔放样,孔位误差、偏移应保证在0.1m 以内。
4. 钻井机采用电动φ300 型,开孔用>φ350 套管护壁,钻杆应与水平面保持垂直,最大角度偏差允许在1o 以内。
钻井架必须定位正确,稳固牢靠。
5. 钻井施工时安排好交叉施工措施,落实泥浆排放和沉淀措施,一般采用挖泥浆池、泥浆沟沉淀,以免泥浆泛滥影响工程施工。
6. 钻井时发生钻入困难现象比较常见,可以采取加大泥浆浓度的办法。
7. 单孔钻井完毕必须检查钻孔深度(以钻杆长度测算),深度必须保证设计值±0.2m。
并检查井内是否有缩井现象,如果有必须采取措施进行护壁,以免下垂直管发生障碍。
地源热泵系统地埋管施工工法
地源热泵系统地埋管施工工法一、前言地源热泵系统作为一种新型绿色能源替代方案,已经在建筑领域得到了广泛的应用。
地埋管施工是地源热泵系统中流体地热换热器的重要组成部分,在其施工过程中需要注意的问题较多。
本文将介绍地源热泵系统地埋管施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面内容,以期为工程实际应用提供参考。
二、工法特点地源热泵系统地埋管施工工法具有如下几个特点:1. 可在严寒季节施工,不受气候影响。
2. 地埋管施工不占用建筑内部空间,不影响建筑美观。
3. 施工过程简单、快捷、低成本,可快速完成,并减少影响周边环境。
4. 通过地源热泵系统,在任何季节都可以提供舒适的室内温度和热水。
5. 地源热泵系统地埋管的使用寿命长,可达20~50年,维修保养费用低。
三、适应范围地源热泵系统地埋管施工工法适用于以下场所:1. 公共建筑、商业建筑、高档别墅、宾馆、餐厅等。
2. 工业厂房、物流中心、农业养殖场、温室大棚等。
3. 与冷却塔、水源热泵系统相比,地源热泵系统在小型建筑市场和夏季高温地区有更广泛的应用。
四、工艺原理地源热泵系统通过在地下埋置U型地埋管,在地下40~200米深度将温度相对恒定的地下水或土壤作为换热介质,从而调节室内温度。
为了保证地源热泵系统的换热效率和施工质量,需要采用一系列的技术措施:1. 在设计过程中,需根据建筑物的使用用途、临近建筑物的状况、地下水位、地下埋管长度、布局方式等因素进行合理的规划和设计。
2. 在施工前,需要进行地质勘察和地下管道排查,以保证地下水、地下管道和地下设施不受侵害。
3. 施工过程中需要掌握合理的施工工艺和技能,调整施工过程中的参数和机器操作。
4. 应进行周全的质量控制,包括地下管道的密封控制、管内水压测试和泄漏监测。
5. 需要严格遵守安全规范、操作规程,做好安全保障工作。
五、施工工艺地源热泵系统地埋管施工工艺包括以下几个主要步骤。
地下水源热泵系统GWHP暖通空调PPT课件
( 泵)
地 源 热
GSHP
地下水源热泵系统 (GWHP)
地表水源热泵 (SWHP)
地埋管地源热泵 (GCWP)
埋管式土壤源热泵系统 1.2
2)垂直埋管地源热泵系统:换热器井管路直接接入机房、换 热器井管路汇集到集水器 。
埋管式土壤源热泵系统 1.2
2)垂直埋管-桩基换热器 :
埋管式土壤源热泵系统 1.2
地埋管地源热泵空调系统
制冷与人工环境系
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介简
一、地源热泵系统简介 二、地埋管地源热泵系统设计 三、地埋管地源热泵土壤热响应测试 四、地埋管换热器设计 五、地下热平衡设计 六、地埋管地源热泵空调系统优化运行控制
其中, Q11 — 夏季向浅层地表排放的热量,kW, Q1 — 夏季设计总冷负荷,kW Q12 — 冬季从浅层地表吸收的热量,kW, Q2 — 冬季设计总热负荷,kW COP1 — 设计工况下水-水热泵机组的制冷系数 COP2 — 设计工况下水-水热泵机组的供热系数
选择室内末端系统 2.4
风机盘管系统,屋顶地板辐射采暖方式,全空气系统等。通常采用风机盘管 系统时,空气分布系统的设计主要考虑以下三个方面: (1)选择安装风管的最佳位置; (2)根据室内的得热量/热损失计算来选择并确定空气分布器和回风格栅的 位置; (3)根据热泵的风量和静压力,布置风管的走向,确定风管的尺寸。
2)垂直埋管-地热智能桥 :
埋管式土壤源热泵系统 1.2
3)螺旋埋管地源热泵系统 :长轴水平布置的螺旋埋管、长轴 竖直布置的螺旋埋管、沟渠集水器式螺旋埋管。
暖通空调知识:地埋管地源热泵系统设计要点[工程类精品文档]
暖通空调知识:地埋管地源热泵系统设计要点[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!1.地埋管换热系统工程勘察应包括以下内容:岩土层的结构及分布、岩土体的热物性参数、岩土体的温度分布;地下水温度、静水位、径流方向、流速、水质及分布;冻土层的厚度。
2.地埋管地源热泵系统通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换,在地下10m以下的土壤温度基本上不随外界环境和季节变化而变化,且约高于当年年平均气温2℃。
3.地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料的热物性参数、测试井的吸放热特性参数,采用专用软件进行。
4.地埋管换热器计算时,环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。
5.水平地埋管换热器可不设坡度敷设。
最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m,且距地面不宜小于0.8m。
单层管最佳埋设深度为1.2~2.0m,双层管为1.6~2.4m。
6.竖直埋管换热器埋管深度宜大于20m,钻孔孔径宜大于0.11.m,为满足换热需要,钻孔间距应通过计算确定,一般宜为4~6m。
水平环路集管距地面不宜小于1.5m,且应在冻土层以下0.6m。
7.为确保地埋管换热器及时排气和强化换热,地埋管换热器内流体应保持紊流状态,单U形管不宜小于0-6m/s,双U形管不宜小于0.4m/s,水平环路集管应敷设不小于0.002的坡度。
8.竖直地埋管环路两端应分别与水平供、回水环路集管相连接,且宜同程布置,为平衡各环路的水流量和降低其压力损失,每对水平供、回水环路集管连接的竖直地埋管环路数宜相等。
水平供、回水环路集管的间距不宜小于0.6m。
9.竖直地埋管环路也可采取分、集水器联接的方式,一定数量的地埋管环路供、回水管分别接人相应的分、集水器,分、集水器宜有平衡和调节各地埋管环路流量的措施。
10.地埋管换热器的传热介质一般为水,在有可能冻结的地区,应在水中添加防冻剂。
地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。
地源热泵系统地埋管换热器设计标准
地源热泵系统地埋管换热器设计标准地源热泵系统是一种利用地下热能进行空气调节和供暖的先进技术,地源热泵系统地埋管换热器作为其核心组成部分,在系统的性能和效率方面起着至关重要的作用。
地源热泵系统地埋管换热器的设计标准直接影响到系统的运行效果和能耗,因此对其设计标准进行深入研究和探讨具有重要意义。
的制定需要考虑多个方面的因素,包括地下水文地质条件、地表环境条件、地埋管布置方式、管道材料选用等。
在地下水文地质条件复杂的地区,地埋管换热器的设计需要更加谨慎和周密,以充分利用地下热能资源并确保系统的安全稳定运行。
地表环境条件也是影响地源热泵系统地埋管换热器设计的重要因素之一。
在环境恶劣的地区,地埋管换热器需要具有更好的耐腐蚀性能和抗侵蚀能力,以确保系统的长期稳定运行。
此外,地埋管布置方式也会直接影响到地埋管换热器的换热效率和能耗,合理布置地埋管对系统的运行效果有着至关重要的影响。
在地源热泵系统地埋管换热器设计标准方面,管道材料的选用也是一个至关重要的环节。
对于地下管道来说,耐高温、耐压、抗腐蚀是必须考虑的因素,选用合适的管道材料不仅可以提高系统的运行效率,还可以延长系统的使用寿命,降低系统的维护成本。
除了上述因素外,地源热泵系统地埋管换热器设计标准还需要考虑到系统的热载需求、运行模式、换热效率等多个方面的因素。
在设计地埋管换热器时,需要根据具体的项目要求和实际情况进行量身定制,以确保系统的运行效果最佳,能够充分利用地下热能资源,同时做到节能减排,保护环境。
梳理一下本文的重点,我们可以发现,地源热泵系统地埋管换热器设计标准的制定是一个复杂而又具有挑战性的工作。
只有综合考虑地下水文地质条件、地表环境条件、地埋管布置方式、管道材料选用等多个因素,才能设计出性能优良、效率高的地埋管换热器,为地源热泵系统的稳定运行提供有力保障。
希望通过本文的介绍和探讨,能够为地源热泵系统地埋管换热器的设计标准制定提供一定的参考和借鉴,推动这一领域的研究和发展。
地源热泵HDPE地埋管施工工法(2)
地源热泵HDPE地埋管施工工法地源热泵HDPE地埋管施工工法一、前言地源热泵是一种高效能、环保的暖通空调系统,其运作依赖于地下的稳定温度。
而HDPE(高密度聚乙烯)地埋管则是地源热泵系统中重要的组成部分。
本文将详细介绍地源热泵HDPE地埋管的施工工法。
二、工法特点地源热泵HDPE地埋管施工工法有以下几个特点:1. 管材选择优良:HDPE地埋管具有抗冲击、耐氧化、耐腐蚀等特点,能够适应各种土壤条件。
2. 低温热力输送:该工法运用地埋管在地下运输热能,避免了传统空调系统中高温管道对环境的热污染。
3. 节能环保:地源热泵利用地下恒定的温度差进行换热,大大减少了能耗和环境排放。
4. 施工周期短:相对于传统暖通空调系统的施工时间,地源热泵HDPE地埋管施工工法能够快速完成。
5. 维修方便:地埋管铺设在地下,减少了管道维护和修理的难度。
三、适应范围地源热泵HDPE地埋管施工工法适用于各种类型的建筑,包括住宅、商业和工业建筑。
其适应范围广泛且具有良好的经济效益和环境效益。
四、工艺原理地源热泵HDPE地埋管施工工法的主要工艺原理在于利用地下恒定的温度差进行换热。
地下的温度大约在10℃至25℃之间,可以作为热泵的热交换介质。
施工工法通过考察工程现场土壤特性,确定合适的埋管深度和间距。
采取的技术措施包括地面开挖、管道铺设、连接等步骤。
这些步骤的具体操作将在下一节中详细介绍。
五、施工工艺1. 地面开挖:根据设计要求和地下管道的布置,进行地面开挖。
开挖深度应符合地下管道的嵌设深度要求。
2. 管道铺设:首先,将HDPE地埋管按照设计要求进行切割和连接。
然后,通过合适的方式将地埋管铺设在开挖好的地沟中。
安装时应注意管道的整齐平行和深度的均匀。
3. 管道连接:通过热熔连接或机械连接方式将管道连接起来。
确保连接处的严密性和稳固性。
4. 地面回填:完成管道铺设后,进行地面回填工作。
回填应尽量保持管道周围土壤的松散状态,以提高换热效率。
最全面的地、水源热泵设计与施工要点
最全面的地、水源热泵设计与施工要点一、土壤式地源热泵空调系统设计1.水平与垂直埋管2.地下换热器设计串联方式并联方式单一流通通路,空气容易排除需较大直径管子,换热量较大,但成本高,适用于小型的系统。
可使用较小的管径,成本低,设计安装必须注意保持较高的流体流速,以充分排除空气应同程设计,各并联管路长度一致。
垂直U 型埋管并联系统实例认识埋管材料UPV C PB PP-R PEX ABS铝塑复合管PE/AL塑复铜管PE长期使用时温度/℃≤45≤90≤70≤90≤60HDPE≤60XLPE≤90≤80≤70公称压力/Mpa.1.61.6~2.5(冷水)1.0(热水)2.0(冷水)1.0(热水)1.6(冷水)1.0(热水)1.61.0PH管可达2.02.0 1.25膨胀系统/(m/m·℃)7x10-513x10-511x10-515x10-511x10-52.5x10-51.18x10-5 1.5x10-4导热系数/(W/(m·K))0.160.220.240.410.260.450.49弹性摸量/(N/cm2)3.5x1053.5x1051.1x1050.6x1058x104膨胀力/MPa(D=32mm ,t=50℃,L=10m)31 4.817.825.3来自暖通南社整理81.5管壁厚度一般最薄最厚一般一般厚薄一般单价便宜贵贵较贵较贵较贵贵较贵外径/mm 20~31516~11020~1116~6315~30016~6315~5520~730寿命/a5050505050505050连接方式弹性密封夹紧式,热熔连热熔连接夹紧式,采用金属或尼龙粘接夹紧式,采用金属或尼龙接头焊接式,夹紧式夹紧式,热熔连接,插接电熔合或粘接接,插接电熔合连接接头连接要求导热系数大流动阻力小热膨胀性好工作压力符合系统要求工作温度-20~70℃价格低常见塑料管规格Φ20x2Φ25x2.3Φ32x2.9Φ40x3.7Φ50x4.6Φ63x5.8不同土质对换热的影响k导热系数W/(m·K)a扩散率10-6 m2/sρ密度kg/m3c热容量kJ/(kg·K)花岗岩3.5 1.333330.84大理石2.4 1.0329170.84致密湿土1.30.6521830.88致密干土0.90.5220830.84轻质湿土0.90.521667 1.05轻质干土0.350.2815000.84密度越大,导热系数越大。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
管径与长度的计算
管径选择
根据系统的流量和压力损失来选择合 适的管径,以确保系统的正常运行。
长度计算
根据土壤的热性能和系统的设计要求 来计算埋管的长度,以达到最佳的换 热效果。
埋管换热能力的评估
土壤热性能
土壤的热传导率、比热容等参数对埋管的换热能力有 重要影响。
系统运行参数
系统的流量、水温等参数也会影响埋管的换热能力。
总结
施工要求与验收规范是地源热泵系统工程技 术规范的重要环节,为系统的施工和验收提 供了指导和依据。
PART 03
地源热泵系统埋管计算方 法
埋管形式与选择
垂直埋管
适用于较小的场地,如家庭或小型商业场所。
水平埋管
适用于较大的场地,如大型商业或工业场所。
混合埋管
结合垂直和水平埋管的特点,适用于各种规 模的场所。
PART 01
引言
背景介绍
随着社会经济的发展和能源结构的转型,地源热泵作为一种 高效、环保的能源利用方式,在建筑领域得到了广泛应用。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法的制定,旨在规 范地源热泵系统的设计、施工和运行管理,提高系统的能效 和稳定性,促进该技术的可持续发展。
目的和意义
01
规范地源热泵系统的设计、施工和验收,确保系统的安全、 可靠和高效运行。
加强地源热泵系统的智能化和自动化研 究,提高系统的智能化水平和远程监控 能力。
未来研究应进一步优化埋管计算方法, 提高地源热泵系统的能效和稳定性,降 低运行成本。
针对不同地区的地质条件和气候特点, 开展地源热泵系统的适应性研究,拓展 其应用范围。
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2023 WORK SUMMARY
总结
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地源热泵地埋管设计
(一)管材选择及流体介质
一、管材
一般来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。
1、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用P VC 管。
3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。
4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。
5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头。
二、连接
1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用)
2、电熔联结
三、流体介质及回填料。