地源热泵系统设计及工程实例介绍(1)
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✓恒热流测试法 ✓可控工况测试法
热（冷）响应测试车原理简图
(2) 计算地下换热器的负荷
• 负荷与建筑物的供热、制冷及供生活热水的设计负荷及系统 运行所需要的能量负荷有关。换热器的换热量应满足系统正 常运行工况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式 同(1)、(2)。
• 地埋管换热器需要5~10℃的换热温差，冬季取热时管内液 体的平均温度比地层温度低5～10℃，夏天可高10～20℃， 以管内设计温度确定机组的COP值。
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 地下换热系统设计 热泵机房及末端系统设计 工程实例
第一节 概述
本文所指的地源热泵系统包含浅层地下水 源热泵系统和地埋管式地源热泵系统；
本类系统主要由三部分组成：
1、水井、地埋管等地下换热系统
➢安全可靠性、初期投资
2、热泵机房系统
➢满足负荷需求 ➢节能性
3、室内末端系统
最大放热量Q1=[建筑冷负荷×(1+1/EER)] (1)
最大吸热量Q2=[建筑热负荷×(1-1/COP)] (2)
（注：COP为机组制热性能系数，EER为热泵机组制冷性能系 数，机组COP值与工况有关，在计算时应考虑地下水温度和末端形 式。）
得出最大吸热量与最大放热量相当时，应分别计算 供热、制冷工况下所需地下水量，并取其大者；当两者 相差较大时，根据项目规模，可采用辅助设备调峰解决， 使系统更经济合理。
✓ 水平连接管的直径根据管内流量进行选择。
➢孔深、孔间距、孔数、管材等要综合考虑， 使其既能满足现场条件的要求，又能满足系 统对换热孔冷、热量的需求。
(6) 确定流速
• 加大流速可以增强换热，但过快的流速会增大管道沿 程阻力损失，增大水泵的用电消耗。
• 根据地埋管换热器的布置形式和采用的换热液特征， 应使换热液处于紊流状态，流态形式主要通过雷诺数 Re来进行判断： ➢Re<2000为层流 ➢2000<Re<4000为从层流到紊流的过渡态 ➢Re>4000为紊流
• 计算得出最大吸热量与最大释热量相当时，应分别计算供热、 制冷工况下换热器埋管的长度，并取其大者；当两者相差较 大时，根据项目规模，宜采用辅助设备调峰解决，使系统更 经济合理。
(3) 地埋管换热器埋管形式的选择
➢埋管形式可以分为如下几种：
✓水平埋管 ✓垂直埋管
• 单U型 • 双U型(比单U提高15%的换热量)
热响应测试
➢ 热响应测试原理：将地埋管换热器与加热/制冷设备（测 试仪器）连接，通过向地下输入热量，模拟夏季制冷工况； 通过向地下输入冷量，模拟冬季采暖工况。在向地下输入冷、 热量的同时，不断记录进出管的温度和流量，来计算地层的 换热能力（地层导热系数K、单位延米换热孔换热量w/m) ➢ 热响应测试的方法：
• b、冬季供暖工况下： q2=3600Q2/ρ cp (t1-t2) (4)
式中：
q2为采暖时所需地下水量(m3/h)； Q2为冬季设计工况时需要提取的热量(kw)，据公式(2)求得； ρ为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.19kJ/(kg·℃)； t1为进入机组换热器的地下水温度(℃)； t2为出换热器的地下水温度(℃)。
(3) 水量的确定
根据供暖制冷工况下，水环路的最大放热量和最大吸热 量计算。初步估算流量时的可参照如下公式进行：
a、夏季制冷工况下： q1=3600Q1/ρcp(t2-t1) (3)
式中：q1为夏季制冷时所需地下水量(m3/h)；
Q1为夏季设计工况时换热器最大换热量(kw)，据公式(1)求得； ρ为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.18kJ/(kg·℃)； t1为进入机组换热器的地下水温度(℃)； t2为出换热器的地下水温度(℃)。
➢垂直埋管布孔形式
✓ 等间距布孔（正方形布孔） ✓ 梅花型布孔（等边三角形布孔）
(4) 埋管长度的确定
• 根据计算的负荷、岩土层热物性参数、所选的地理管 形式及热泵参数，通过软件模拟的方法，计算得出埋 管总长度。
• 目前实际工程中，常利用单位埋管深度的换热量来计 算换热管的长度，一般垂直埋管的单位深度换热量为 30～70W/m(利用温差为10～15℃)之间，放热大于 吸热。该数据需要通过热响应测试获得。
✓ 应综合考虑以上三方面因素，确定换热孔的间距，一般 在3~7米之间。
➢换热管选择
✓ 换热管材料和规格：主要有PE80和PE100两种材料的 管材，垂直管一般采用SDR11系列的管材，水平连接管 一般采用SDR17系列的管材
✓ 换热管直径：垂直埋管双U型一般采用D25与D32的PE 管，单U型的一般采用D40的PE管；
(5) 井径和井管
井的直径可以为500~800mm，井管 直径一般为300~500mm，一开到底。井 管可选焊接管或卷焊管，也可选铸铁管， 不宜用水泥管，因为其使用寿命短。滤水 管可用打孔外缠丝钢管或桥式滤水管。
(6) 滤水管的位置
• 钻孔后应进行电阻率和自然电位或自然伽玛测井，根据 测井曲线解释的含水层位置决定排管方案。
✓ 缺点： （1）通过管壁传导换热，而管内外的温差一般不大，因此， 需要较大的换热面积，从而造成系统初投资较大。 （2）随着机组负荷的变化，管中水的温度不稳定，造成工 况不稳定和热量损失，在极端天气条件下机组的性能系数 较低。 （3）与地下水换热系统比运行费用稍高。
➢设计时应遵循的原则：
✓ 地埋管换热系统应根据地质、水文地质勘察资料 以及土壤的热物性参数进行设计。
代入值公式简化为：
q1=Q1/[1.163 (t2-t1)]
例题
• 某建筑夏季总冷负荷500Kw，机组EER 为5.0，根据（1）式计算 Q1＝500（1+1/5）＝600(Kw)
• 最大需水量计算为(温差为11℃)： q1＝600/（1.163×11）＝46.9(m3/h)
该建筑物热泵系统夏季需地下水最大抽水 量为46.9m3/h。
由公式(3)、(4)计算地下水流量，取较 大值46.9m3/h作为所需要的地下水流量。
(4) 井深的选择
➢抽灌水井的深度主要由项目所在地的水文 地质条件、取水层位决定；
➢水井的深度一般在100m左右，否则会导 钻打井成本的升高。
➢如果地下水位埋深较浅，浅部有较好的含 水层，如单层厚度大于5m的粗砂以上地 层，也可以减少井深只取上部含水层的水， 井深可在50~60m之间。
第二节 地下换热系统设计
二、地埋管热泵系统 1、概述 ➢形式：水平埋管、垂直埋管
水平埋管因占地面积大、受气候影响大 等缺点，目前应用较少。而竖直埋管因 其占地少、工作性能稳定等优点，已成 为工程应用中的主导形式。
➢适用范围及优缺点（与浅层地下水源热泵相比）
✓ 优点： （1）不依赖地下水，适应区比较广。 （2）该系统不抽取地下水，不干扰地下水管理。 （3）换热层位多，适用范围大，热储量较大。 （4）系统运行维护工作少。
100-180之间。
➢ 换热孔数量的确定：
N=L/H 式中：N为钻井数(个)；
L需要的换热孔的总长(m)； H为换热孔单孔深度 (m)；
➢ 换热孔间距的确定：
✓ 场地条件：场地有限可适当减小间距。 ✓ 热干扰半径：地层导热性好，热传递快，单个换热孔的
换热能力高，热扩散半径大，孔间距大；相反则小。
✓ 施工成孔率：目前换热孔施工的钻机的控斜能力不强， 换热孔很容易倾斜，当孔间距较小时，容易造成穿孔。 换热孔深度大，间距可适当加大，相反则小。
• 如两者相差较大，宜用较小值确定管道的 长度，两者相差的负荷采用辅助设备的方 式解决，如增加冷却塔或辅助热源。这样 一方面减少工程量，降低初投资；另一方 面也可减少因吸热与放热不平衡引起岩土 体温度的持续变化的可能性。
(5) 孔深、孔径、孔数、孔间距的确定
➢ 换热孔深度的确定：
✓ 结合现场的地质条件与钻机的经济钻进深度，一般基岩 地层钻进深度不超过120米，第四系地层一般不超过150 米。
✓地埋管换热器的换热量应满足地源热泵系统最大吸 热量或放热量的要求。
2、设计程序及思路
(1) 工程勘查，地层热物性测试
• 在系统的设计初期，应对工程场地进行工程地质 勘查，包括岩土体热物性、岩土体温度随深度和 季节的变化、地下水分布情况及动态特征、冻土 层厚度的勘查。
• 如项目所在地区有岩土体热物性参数时，可直接 应用，否则应采用现场热响应法进行测试。
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(8) 其它
• 井间距：井间距应根据各地水文地质条件确定，一般不 小于50米；
• 水平连接管：目前的设计中一般都将每眼水井均设计为 可抽灌互用型，在水平连接管的设计上一般都采用双管 路系统，通过阀门的切换实现水井功能的转换。
• 在项目实施时，每眼水井在完井后均应做抽水试验和回 灌试验，结合试验数据对设计做进一步校正。
• 专用的回灌井应下有回扬泵，其它要求同抽水井。
(7) 井数的考虑
• 要用较少的井完成需要的取水量，单井的出水能力以5m 降深考虑。由系统所需最大水量除以单井出水量得到抽 水井数。
• 回灌井数量应根据各地水文地质条件确定，一般应等于 或多于抽水井数量。
• 根据水源热泵供暖的特点，可以采用适当提高利用温差 的方法减少地下水的用量。提高利用温差的方法有多机 组串联用水和单机混水法或板换隔离法。
2、设计程序及思路
(1) 收集地质、水文地质资料
• 首先应收集项目地的地质、水文地质资料，结合 项目负荷情况以及场地条件，初步判定是否能采 用该系统。
• 规模较大、没有水井资料的项目，在设计前应钻试验 水井，评价单井的出水能力和回灌能力。
(2) 计算地下换热器的负荷
地下换热器的负荷与建筑物的供热、制冷及供生活 热水的设计负荷有关，其换热量应满足系统正常运行工 况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式如下：
• 埋管长度可按如下公式计算：
L=1000Qmax/ql (5) 式中：L为埋管换热器总长(m)；
ql为最大利用温差的每米换热功率 (W/m)，一般由接近实际工况的现场换热试 验取得；
Qmax为夏季向埋管换热器排放的最 大功率与冬季从埋管换热器吸收的最大功 率中的较大值(KW)
• 上述计算地埋管换热器管长的方法，适用 于最大吸热量与最大放热量相差不大的工 程，设计长度选两者中较大的。
✓ 结合现场可布设换热孔的面积，面积大则选择的余地大， 面积小则选择的余地小。
➢ 换热孔直径的确定：
✓ 结合现场的地质条件，一般第四系地层，尤其是粘土含 量大、缩径严重地层换热孔的直径会比较大；一般基岩 地层换热孔的孔径相对较小。
✓ 结合布管形式，一般双U型比单U型的孔径大。 ✓ 第四系地层一般在180~300mm之间，基岩地层一般在
• 一般取水井水位以下15或20m之内不应下滤水管，一是 考虑动水位的下降，二是考虑留出潜水泵的长度和位置， 避免抽空和进水口距滤水段太近（应大于2m）。井内其 它滤水管的位置要视含水层的分布情况而定，一般选井 内较厚的、颗粒较粗的2~3层为主力水层。粉细砂和较 薄的水层（1~2m）不宜保留，以免造成出砂等后患。
代入值公式简化为：
q2=Q2/[1.163 (t1-t2)]
例题：
• 某建筑物冬季热负荷500Kw，机组COP 值4.0，根据（2）式计算 Q2＝500（1-1/4.0）＝375(Kw)
• 最大需水量计算为(计算温差为7℃) ： q2＝375/（1.163×7）＝46.1(m3/h)
该建筑物热泵系统冬季需要地下水最大循 环量为46.1m3/h。
➢形式： 同井抽灌、异井抽灌
目前的项目多 采用异井抽灌
➢适用范围：
✓地下水文地质条件比较好区域的项目
➢设计时应遵循的原则：
✓ 地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设 计。
✓ 必须采取可靠的回灌措施，使抽取的地下水能够 全部回灌，且不将受污染的水与未受污染的水混采和 混灌。
✓ 地下水的持续出水量应满足水源热泵系统最大吸 热量或放热量的要求。
➢室内使用效果
地源热泵系统组成
膨胀水箱
末端设备
末端设备
t=45~50℃
循环泵 制冷剂液体
膨胀阀
t=50~55℃
冷凝器 蒸发器
制冷剂气体 压缩机
地表
t=5~7℃
室外水井、换热孔
t=10~15℃
系用 统户
（ 末 端 ） 热 泵 机 房 系 统 室 外 换 热 系 统
第二节 地下换热系统设计
一、浅层地下水源热泵系统 1、概述
热（冷）响应测试车原理简图
(2) 计算地下换热器的负荷
• 负荷与建筑物的供热、制冷及供生活热水的设计负荷及系统 运行所需要的能量负荷有关。换热器的换热量应满足系统正 常运行工况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式 同(1)、(2)。
• 地埋管换热器需要5~10℃的换热温差，冬季取热时管内液 体的平均温度比地层温度低5～10℃，夏天可高10～20℃， 以管内设计温度确定机组的COP值。
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 地下换热系统设计 热泵机房及末端系统设计 工程实例
第一节 概述
本文所指的地源热泵系统包含浅层地下水 源热泵系统和地埋管式地源热泵系统；
本类系统主要由三部分组成：
1、水井、地埋管等地下换热系统
➢安全可靠性、初期投资
2、热泵机房系统
➢满足负荷需求 ➢节能性
3、室内末端系统
最大放热量Q1=[建筑冷负荷×(1+1/EER)] (1)
最大吸热量Q2=[建筑热负荷×(1-1/COP)] (2)
（注：COP为机组制热性能系数，EER为热泵机组制冷性能系 数，机组COP值与工况有关，在计算时应考虑地下水温度和末端形 式。）
得出最大吸热量与最大放热量相当时，应分别计算 供热、制冷工况下所需地下水量，并取其大者；当两者 相差较大时，根据项目规模，可采用辅助设备调峰解决， 使系统更经济合理。
✓ 水平连接管的直径根据管内流量进行选择。
➢孔深、孔间距、孔数、管材等要综合考虑， 使其既能满足现场条件的要求，又能满足系 统对换热孔冷、热量的需求。
(6) 确定流速
• 加大流速可以增强换热，但过快的流速会增大管道沿 程阻力损失，增大水泵的用电消耗。
• 根据地埋管换热器的布置形式和采用的换热液特征， 应使换热液处于紊流状态，流态形式主要通过雷诺数 Re来进行判断： ➢Re<2000为层流 ➢2000<Re<4000为从层流到紊流的过渡态 ➢Re>4000为紊流
• 计算得出最大吸热量与最大释热量相当时，应分别计算供热、 制冷工况下换热器埋管的长度，并取其大者；当两者相差较 大时，根据项目规模，宜采用辅助设备调峰解决，使系统更 经济合理。
(3) 地埋管换热器埋管形式的选择
➢埋管形式可以分为如下几种：
✓水平埋管 ✓垂直埋管
• 单U型 • 双U型(比单U提高15%的换热量)
热响应测试
➢ 热响应测试原理：将地埋管换热器与加热/制冷设备（测 试仪器）连接，通过向地下输入热量，模拟夏季制冷工况； 通过向地下输入冷量，模拟冬季采暖工况。在向地下输入冷、 热量的同时，不断记录进出管的温度和流量，来计算地层的 换热能力（地层导热系数K、单位延米换热孔换热量w/m) ➢ 热响应测试的方法：
• b、冬季供暖工况下： q2=3600Q2/ρ cp (t1-t2) (4)
式中：
q2为采暖时所需地下水量(m3/h)； Q2为冬季设计工况时需要提取的热量(kw)，据公式(2)求得； ρ为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.19kJ/(kg·℃)； t1为进入机组换热器的地下水温度(℃)； t2为出换热器的地下水温度(℃)。
(3) 水量的确定
根据供暖制冷工况下，水环路的最大放热量和最大吸热 量计算。初步估算流量时的可参照如下公式进行：
a、夏季制冷工况下： q1=3600Q1/ρcp(t2-t1) (3)
式中：q1为夏季制冷时所需地下水量(m3/h)；
Q1为夏季设计工况时换热器最大换热量(kw)，据公式(1)求得； ρ为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.18kJ/(kg·℃)； t1为进入机组换热器的地下水温度(℃)； t2为出换热器的地下水温度(℃)。
➢垂直埋管布孔形式
✓ 等间距布孔（正方形布孔） ✓ 梅花型布孔（等边三角形布孔）
(4) 埋管长度的确定
• 根据计算的负荷、岩土层热物性参数、所选的地理管 形式及热泵参数，通过软件模拟的方法，计算得出埋 管总长度。
• 目前实际工程中，常利用单位埋管深度的换热量来计 算换热管的长度，一般垂直埋管的单位深度换热量为 30～70W/m(利用温差为10～15℃)之间，放热大于 吸热。该数据需要通过热响应测试获得。
✓ 应综合考虑以上三方面因素，确定换热孔的间距，一般 在3~7米之间。
➢换热管选择
✓ 换热管材料和规格：主要有PE80和PE100两种材料的 管材，垂直管一般采用SDR11系列的管材，水平连接管 一般采用SDR17系列的管材
✓ 换热管直径：垂直埋管双U型一般采用D25与D32的PE 管，单U型的一般采用D40的PE管；
(5) 井径和井管
井的直径可以为500~800mm，井管 直径一般为300~500mm，一开到底。井 管可选焊接管或卷焊管，也可选铸铁管， 不宜用水泥管，因为其使用寿命短。滤水 管可用打孔外缠丝钢管或桥式滤水管。
(6) 滤水管的位置
• 钻孔后应进行电阻率和自然电位或自然伽玛测井，根据 测井曲线解释的含水层位置决定排管方案。
✓ 缺点： （1）通过管壁传导换热，而管内外的温差一般不大，因此， 需要较大的换热面积，从而造成系统初投资较大。 （2）随着机组负荷的变化，管中水的温度不稳定，造成工 况不稳定和热量损失，在极端天气条件下机组的性能系数 较低。 （3）与地下水换热系统比运行费用稍高。
➢设计时应遵循的原则：
✓ 地埋管换热系统应根据地质、水文地质勘察资料 以及土壤的热物性参数进行设计。
代入值公式简化为：
q1=Q1/[1.163 (t2-t1)]
例题
• 某建筑夏季总冷负荷500Kw，机组EER 为5.0，根据（1）式计算 Q1＝500（1+1/5）＝600(Kw)
• 最大需水量计算为(温差为11℃)： q1＝600/（1.163×11）＝46.9(m3/h)
该建筑物热泵系统夏季需地下水最大抽水 量为46.9m3/h。
由公式(3)、(4)计算地下水流量，取较 大值46.9m3/h作为所需要的地下水流量。
(4) 井深的选择
➢抽灌水井的深度主要由项目所在地的水文 地质条件、取水层位决定；
➢水井的深度一般在100m左右，否则会导 钻打井成本的升高。
➢如果地下水位埋深较浅，浅部有较好的含 水层，如单层厚度大于5m的粗砂以上地 层，也可以减少井深只取上部含水层的水， 井深可在50~60m之间。
第二节 地下换热系统设计
二、地埋管热泵系统 1、概述 ➢形式：水平埋管、垂直埋管
水平埋管因占地面积大、受气候影响大 等缺点，目前应用较少。而竖直埋管因 其占地少、工作性能稳定等优点，已成 为工程应用中的主导形式。
➢适用范围及优缺点（与浅层地下水源热泵相比）
✓ 优点： （1）不依赖地下水，适应区比较广。 （2）该系统不抽取地下水，不干扰地下水管理。 （3）换热层位多，适用范围大，热储量较大。 （4）系统运行维护工作少。
100-180之间。
➢ 换热孔数量的确定：
N=L/H 式中：N为钻井数(个)；
L需要的换热孔的总长(m)； H为换热孔单孔深度 (m)；
➢ 换热孔间距的确定：
✓ 场地条件：场地有限可适当减小间距。 ✓ 热干扰半径：地层导热性好，热传递快，单个换热孔的
换热能力高，热扩散半径大，孔间距大；相反则小。
✓ 施工成孔率：目前换热孔施工的钻机的控斜能力不强， 换热孔很容易倾斜，当孔间距较小时，容易造成穿孔。 换热孔深度大，间距可适当加大，相反则小。
• 如两者相差较大，宜用较小值确定管道的 长度，两者相差的负荷采用辅助设备的方 式解决，如增加冷却塔或辅助热源。这样 一方面减少工程量，降低初投资；另一方 面也可减少因吸热与放热不平衡引起岩土 体温度的持续变化的可能性。
(5) 孔深、孔径、孔数、孔间距的确定
➢ 换热孔深度的确定：
✓ 结合现场的地质条件与钻机的经济钻进深度，一般基岩 地层钻进深度不超过120米，第四系地层一般不超过150 米。
✓地埋管换热器的换热量应满足地源热泵系统最大吸 热量或放热量的要求。
2、设计程序及思路
(1) 工程勘查，地层热物性测试
• 在系统的设计初期，应对工程场地进行工程地质 勘查，包括岩土体热物性、岩土体温度随深度和 季节的变化、地下水分布情况及动态特征、冻土 层厚度的勘查。
• 如项目所在地区有岩土体热物性参数时，可直接 应用，否则应采用现场热响应法进行测试。
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(8) 其它
• 井间距：井间距应根据各地水文地质条件确定，一般不 小于50米；
• 水平连接管：目前的设计中一般都将每眼水井均设计为 可抽灌互用型，在水平连接管的设计上一般都采用双管 路系统，通过阀门的切换实现水井功能的转换。
• 在项目实施时，每眼水井在完井后均应做抽水试验和回 灌试验，结合试验数据对设计做进一步校正。
• 专用的回灌井应下有回扬泵，其它要求同抽水井。
(7) 井数的考虑
• 要用较少的井完成需要的取水量，单井的出水能力以5m 降深考虑。由系统所需最大水量除以单井出水量得到抽 水井数。
• 回灌井数量应根据各地水文地质条件确定，一般应等于 或多于抽水井数量。
• 根据水源热泵供暖的特点，可以采用适当提高利用温差 的方法减少地下水的用量。提高利用温差的方法有多机 组串联用水和单机混水法或板换隔离法。
2、设计程序及思路
(1) 收集地质、水文地质资料
• 首先应收集项目地的地质、水文地质资料，结合 项目负荷情况以及场地条件，初步判定是否能采 用该系统。
• 规模较大、没有水井资料的项目，在设计前应钻试验 水井，评价单井的出水能力和回灌能力。
(2) 计算地下换热器的负荷
地下换热器的负荷与建筑物的供热、制冷及供生活 热水的设计负荷有关，其换热量应满足系统正常运行工 况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式如下：
• 埋管长度可按如下公式计算：
L=1000Qmax/ql (5) 式中：L为埋管换热器总长(m)；
ql为最大利用温差的每米换热功率 (W/m)，一般由接近实际工况的现场换热试 验取得；
Qmax为夏季向埋管换热器排放的最 大功率与冬季从埋管换热器吸收的最大功 率中的较大值(KW)
• 上述计算地埋管换热器管长的方法，适用 于最大吸热量与最大放热量相差不大的工 程，设计长度选两者中较大的。
✓ 结合现场可布设换热孔的面积，面积大则选择的余地大， 面积小则选择的余地小。
➢ 换热孔直径的确定：
✓ 结合现场的地质条件，一般第四系地层，尤其是粘土含 量大、缩径严重地层换热孔的直径会比较大；一般基岩 地层换热孔的孔径相对较小。
✓ 结合布管形式，一般双U型比单U型的孔径大。 ✓ 第四系地层一般在180~300mm之间，基岩地层一般在
• 一般取水井水位以下15或20m之内不应下滤水管，一是 考虑动水位的下降，二是考虑留出潜水泵的长度和位置， 避免抽空和进水口距滤水段太近（应大于2m）。井内其 它滤水管的位置要视含水层的分布情况而定，一般选井 内较厚的、颗粒较粗的2~3层为主力水层。粉细砂和较 薄的水层（1~2m）不宜保留，以免造成出砂等后患。
代入值公式简化为：
q2=Q2/[1.163 (t1-t2)]
例题：
• 某建筑物冬季热负荷500Kw，机组COP 值4.0，根据（2）式计算 Q2＝500（1-1/4.0）＝375(Kw)
• 最大需水量计算为(计算温差为7℃) ： q2＝375/（1.163×7）＝46.1(m3/h)
该建筑物热泵系统冬季需要地下水最大循 环量为46.1m3/h。
➢形式： 同井抽灌、异井抽灌
目前的项目多 采用异井抽灌
➢适用范围：
✓地下水文地质条件比较好区域的项目
➢设计时应遵循的原则：
✓ 地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设 计。
✓ 必须采取可靠的回灌措施，使抽取的地下水能够 全部回灌，且不将受污染的水与未受污染的水混采和 混灌。
✓ 地下水的持续出水量应满足水源热泵系统最大吸 热量或放热量的要求。
➢室内使用效果
地源热泵系统组成
膨胀水箱
末端设备
末端设备
t=45~50℃
循环泵 制冷剂液体
膨胀阀
t=50~55℃
冷凝器 蒸发器
制冷剂气体 压缩机
地表
t=5~7℃
室外水井、换热孔
t=10~15℃
系用 统户
（ 末 端 ） 热 泵 机 房 系 统 室 外 换 热 系 统
第二节 地下换热系统设计
一、浅层地下水源热泵系统 1、概述