土壤源热泵系统的设计
地埋管地源热泵系统的设计及优化.
钻 孔 区 域 、 埋 管 形 式
其 他 便 于 利 用 的 能 源
系统投资与 运行费用
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地源热泵设计任务 资料收集及现场踏勘 制定地源测试方案
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建筑能耗动态模拟计算
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场地勘Hale Waihona Puke 孔施工•场地勘测孔施工
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岩土层结构堪查 •
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岩土体热响应测试
试验成果分析和报告撰写
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使用专业软件进行地下换热系统设计和热平衡模拟
工程经验修正
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与建筑、结构等各专业配合
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地源热泵系统初步设计
地源热泵设计工作程序框图
地埋管地源热泵系统设计的主要步骤 1、建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关 空调系统设计手册，在此不再赘述。
夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式计算：
上海富田空调冷冻设备有限公司 地源热泵事业部
地埋管地源热泵系统 • 地埋管地源热泵系统是利用地下 岩土（土壤、岩石等）作为热源 或热汇，它是由地埋管换热系统 与热泵机组构成。 • • 土壤温度在地面15米以下温度接 近当地全年平均气温，常年保持 恒定的温度，远高于冬季的室外 温度，又低于夏季的室外温度， 因此地源热泵是利用土壤“冬暖 夏凉“的特性来制冷/供热的节能 中央空调，和利用空气源制冷/供 热相比较，效率大大提高，且不 受环境温度影响。
水平埋管
• 垂直埋管：（已成为工 程应用中的主导形式） 1. 垂直埋管分为单U和 双U两种埋管方式
• • 优点：占地面积较小， 工作性能稳定， • 缺点：造价相对较高
垂直埋管
垂直埋管还分为单U和双U两种埋管方式
地源热泵系统工程技术规范
地源热泵系统工程技术规范《地源热泵系统工程技术规范》1总则1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2.0.1 地源热泵系统 groud-source heat pump system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。
exchanger system传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。
2.0.7 地埋管换热器ground heat exchanger供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器。
根据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。
2.0.8 水平地埋管换热器horizontal ground heat exchanger换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。
2.0.9 竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器，又称竖直土壤热交换器。
2.0.10 地下水换热系统ground water system与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。
2.0.11 直接地下水换热系统由抽水井取出的地下水，经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
地源热泵技术方案
地源热泵系统工程技术方案一、项目介绍1、工程概况本工程为。
总用地15322.46㎡。
本项目总建筑面积约为，包括，旧楼。
空调系统需满足建筑物冷、热负荷要求。
2、设计依据2.1 参考资料《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003（2009）《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版）《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-20092.2 设计参数采用负荷指标法估算建筑物的冷、热负荷：夏季冷指标为94.5w/㎡，冷负荷为3130.82kw；冬季热指标为81.7 w/㎡，热负荷为2706.75kw。
二、设计方案描述1、设计思路本项目埋孔面积有限，土壤换热器的数量仅能满足部分建筑物冷热需求，所以空调系统采用地源热泵+户式空调的组合方式，新增建筑的七层以下（含七层）及原有培训楼（旧楼）采用地源热泵系统，新增建筑的八层以上（含八层）采用户式空调。
地源热泵系统采用集中温控系统实现自动控制。
2、热泵主机配置描述本方案配置2台美国美意公司生产的MWH2800CC型地水源热泵机组。
MWH2800CC型地水源热泵机组是以地能即地下水(井水、地埋管或其他地表水)为主要能源辅以电能，通过先进的设备将地下取之不竭但不易利用的低品位再生能源开发利用，使其变为高品位能源。
MWH2800CC型地水源热泵机组的性能参数如下：3、室外地埋孔描述目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将PE管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。
水平埋管占地面积较垂直埋管大，效率较垂直埋管低。
垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器（PE管）以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺。
地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。
第三章地源热泵系统的设计及计算讲解
第三章地源热泵系统的设计及计算一说到设计，人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图，当然这些都属于设计领域里的工作，而寻找解决问题的途径，也是设计任务之一。
设计本身包括寻找解决问题的途径，所以它不限于事先构思，更不排斥实践，而应是思维活动与实践活动的统一。
空调设计的任务及目的，就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。
现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂，这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用，但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。
所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力，促使空调技术更进一步向前发展。
目前，建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。
从建筑设计方面来看，提高隔热保温性能，采用合理的朝向，增设必要的遮阳等可以减少空调负荷，降低能耗。
对于确定的空调负荷，提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件，都成为降低能耗的关健。
空调系统的设计一般采用工况设计法，是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算，并且是按最不利情况考虑，按照设备的额定工况选择指标。
所以，设备选型较大。
空调设备经常处于部分负荷状态下运行，必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。
避免负荷变化了，而设备不能作相应调节，出现大马拉小车的现象；或设备也能调节负荷，但调节性能差，耗能指标落后。
因此，设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度，这就是所谓的过程设计方法。
一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准1、通用设计规范1)．《采暧通风及空气调节设计规范》（GB50019-2003（2003年版））；2)．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88）3)．《建筑设计防火规范》（GBJ116－87）4)．《高层民用建筑设计防火规范》（ GBJ0045－95）5)．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）2．专用设计规范：1)．《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）2)．《住宅设计规范》（GB50096-99）3)．《办公建筑设计规范》（JG67－89）4)．〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）5)．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）6)．《地源热泵系统工程技术规范》（JGJ142－2004）7)．《地面辐射供暖技术规范》（GB50366－2005）8)．其它专用设计规范3．专用设计标准图集：1)．《暖通空调标准图集》2)．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）3)、其它有关标准二、空调冷、热负荷计算空调负荷是指为保持室内空气设计条件，单位时间内室内空气输入或排出的热量，前者称为热负荷，后者称为冷负荷。
土壤源热泵系统工程的设计与施工
2010年10月
土壤源热泵系统工程的设计与施工
张庆
（太原市市政工程总公司，山西 太原 030002）
摘 要： 以公共建筑工程为例，介绍了利用地下汽车库下部土地进行地埋管换热器的布 置、土壤源热泵系统工程的设计和施工，探讨了利用多个热物性试验井的实测数据来确定 土壤源热泵工程中的井位、井数、取放热量，简述了土壤源热泵系统工程的设计步骤和相 关设计计算，对热泵空调机房的设计也给出了相应的论述。 关键词：土壤源热泵；热物性试验井；换热器 中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：1000- 8136(2010)29- 0003- 02
综合楼
宾馆
综合楼
图 1 地埋管换热器平面布置示意图
（2）确定地埋管换热器形式。地埋管换热器采用双 U 型 HDPE 管，埋深 150 m。地源侧及室内系统循环侧介质均采用软化水。
（3）确定测试地埋管换热器。实测地埋管换热器的取热量、散 热量。进而计算地埋管数量。
（4）地埋管换热器井位布置。 （5）选择热泵机组。 （6）水力计算确定管径及地埋系统阻力。 （7）地埋管系统受力稳定计算，验算水平连管在土荷载、车荷 载、堆放物荷载共同作用下的安全稳定性。
本工程原设计热源采用小区供热型煤锅炉，冷源采用水冷 冷水机组在各个建筑物顶上安装，2009 年采用更节能的土壤源 热泵技术，设计及施工。在冬季采暖期开始时系统竣工并投入运 行，使用效果良好，经过冬季最冷月份测试，该系统的经济性得 到展示，获得用户的满意和好评。
2 设计程序
（1）可行性评估。本工程北面地下车库下部面积为 1 690 m2， 南面地下车库下部面积为 3 000 m2,为采用土壤源热泵系统提供 了必要条件。本工程将热泵机房设置在南面地下车库内。空调机 房平面尺寸为 18 m×9 m，见图 1。
地源热泵方案设计
地源热泵方案设计一、地源热泵系统概述地源热泵是一种利用地下土壤、地下水或地表水等作为冷热源，通过热泵机组进行能量交换，为建筑物提供制冷、供暖和生活热水的系统。
与传统的空调和供暖系统相比，地源热泵系统具有以下显著优势：1、高效节能：地源热泵系统的能效比（COP）通常较高，可大大降低能源消耗和运行成本。
2、环保无污染：不使用化石燃料，减少了温室气体排放和对环境的污染。
3、稳定可靠：地下温度相对稳定，使得系统运行更加稳定可靠，不受外界气候条件的影响。
4、使用寿命长：热泵机组和地下换热器的使用寿命较长，维护成本相对较低。
二、工程场地条件评估在进行地源热泵方案设计之前，首先需要对工程场地的条件进行详细评估。
这包括地质结构、土壤类型、地下水位、水文地质条件等。
不同的场地条件会影响地下换热器的设计和安装方式。
1、地质结构：了解地层的分布、厚度和岩石类型，以确定钻孔的可行性和难度。
2、土壤类型：土壤的热导率和比热容会影响热量传递效率，常见的土壤类型如砂土、黏土和壤土等，其热性能有所差异。
3、地下水位：地下水位的高低会影响换热器的安装深度和防水措施。
4、水文地质条件：包括地下水的流动速度、水质等，这对于选择合适的换热器类型和防止地下水污染至关重要。
三、建筑物负荷计算准确计算建筑物的冷热负荷是地源热泵方案设计的基础。
负荷计算需要考虑建筑物的用途、面积、朝向、围护结构的保温性能、室内人员和设备的发热量等因素。
通过专业的负荷计算软件，可以得到建筑物在不同季节和不同时段的制冷和供暖负荷需求。
1、制冷负荷：主要由室内外温差、太阳辐射、人员散热和设备散热等因素引起。
2、供暖负荷：与室外温度、建筑物的保温性能、通风换气次数等有关。
根据负荷计算结果，可以确定热泵机组的容量和地下换热器的规模，以保证系统能够满足建筑物的冷热需求。
四、地源热泵系统类型选择地源热泵系统主要有三种类型：地下水地源热泵系统、地埋管地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
地源热泵方案设计
地源热泵方案设计一、工程概况在进行地源热泵方案设计之前，首先需要对工程概况进行详细的了解和分析。
这包括建筑物的用途、面积、层数、高度、朝向、围护结构的热工性能等。
此外，还需要了解当地的气候条件、地质条件、水文条件以及能源价格等因素。
这些信息将为后续的方案设计提供重要的依据。
例如，对于一个位于寒冷地区的办公大楼，其冬季供暖需求较大，而夏季制冷需求相对较小。
在这种情况下，地源热泵系统的设计就需要重点考虑冬季的供暖性能，选择合适的热泵机组和地埋管换热器形式。
二、负荷计算负荷计算是地源热泵方案设计的关键环节之一。
准确的负荷计算可以确保系统在运行过程中能够满足建筑物的冷热需求，同时避免设备的过度选型和能源的浪费。
负荷计算通常采用动态模拟软件进行，如 DOE-2、EnergyPlus 等。
在计算过程中，需要考虑建筑物的围护结构传热、人员、设备、照明等内部得热以及太阳辐射等因素的影响。
通过模拟不同季节、不同时间段的负荷变化情况，为系统的设备选型和运行策略制定提供依据。
例如，对于一个住宅建筑，其负荷在一天内会有较大的变化，白天人员外出，负荷较小，而晚上人员在家，负荷较大。
因此，在设计地源热泵系统时，需要根据负荷的变化特点，合理配置热泵机组的容量和运行时间，以提高系统的运行效率和经济性。
三、地源热泵系统形式选择地源热泵系统根据地下换热器的形式可以分为水平地埋管系统、垂直地埋管系统和地表水系统等。
不同的系统形式具有不同的特点和适用条件，在设计时需要根据工程实际情况进行选择。
水平地埋管系统施工简单、成本较低，但占地面积较大，适用于土地资源丰富、冷热负荷较小的项目。
垂直地埋管系统占地面积小、换热效率高，但施工难度较大、成本较高，适用于土地资源紧张、冷热负荷较大的项目。
地表水系统则适用于附近有河流、湖泊等水资源丰富的项目。
例如，对于一个位于城市中心的商业综合体，由于土地资源紧张，垂直地埋管系统可能是更好的选择。
而对于一个位于郊区的别墅项目，由于土地资源丰富，水平地埋管系统可能更具优势。
长沙某高校土壤源热泵热水系统设计及经济性分析
１ 前 言 土壤 源热 泵热 水 系统 是 指 以地 下 土壤和 岩层
的优 势及广 阔的发展 前景 。 ２ 工程概 况及 设计 参数
２ ． １ 工 程 概 况
为低 位热 源 ， 通过 土 壤 源 热泵 热 水 机 组来 制 取 生
活热 水 的系统 ¨Ｊ 。按 照埋 管 形 式 的 不 同 ， 土壤 源 热 泵地下 埋 管系统 又分 为水 平式 和垂 直式 。垂 直 式 埋管 系统 因为其 占地 面积 少 ， 系统 Ｃ Ｏ Ｐ高 且 运 行 稳定 的优 势受 到业 主和设 计 师 的青 睐¨“ 。土
ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｓ ｏ ｉ ｌ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｕｍｐ； ａ ｉ ｒ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ； ｈｏ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｍａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏｍｙ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓｏ ｉ ｌ Ｓｏ ｕｒ ｃ ｅ Ｈｅ ａ ｔ Ｐｕｍｐ Ｈｏ ｔ Ｗ ａｔ ｅ ｒ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ａ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇｅ ｉ ｎ Ｃｈａ ｎｇ ｓ ｈａ
本项 目为湖南 长沙某 高校 学 生公寓 ６栋 宿舍
提供 生活 热水 ， 目前 系统 已全 部投 入使 用 ， 且运 行
效果 良好 。６栋公 寓 共有 学 生 约 ４ １ ０ ０人 ， 根 据 实
际情 况 ， 因地 制宜 将 ６栋 公 寓划 分 为 ３个 热 水 系 统 。系统 一共 有学 生 ２ ６ ８ ２人 ， 系统 二 有 １ １ ５ ５人 ；
地源热泵系统设计分析
地源热泵系统设计分析摘要：随着全球能源危机和环境问题的出现，地源热泵的应用消除了使用常规锅炉供暖中造成的环境污染，因而是一种清洁、高效、节能的空调产品。
本文笔者主要结合自己多年从事地源热泵系统的设计方面工作，结合实例针对其进行了分析。
关键词：地源热泵；设计参数；方案Abstract: with the global energy crisis and environmental problem arises, the application of ground source heat pump eliminates the use of conventional boiler heating caused by environmental pollution, it is a kind of clean, efficient and energy-saving air conditioning products. In this paper the author mainly according to many years engaged in the design of ground source heat pump system to work with the examples, according to the analysis.Keywords: the ground source heat pump; Design parameters; scheme1 工程应用实例1.1 工程概况表1 地源热泵系统负荷设计参数名称冷负荷（kW）热负荷（kW）综合服务楼2400 1600该综合服务楼，其主要包括公寓部分和公共部分。
总建筑面积：31176m2。
地下：2759m2，为车库。
地上：27579m2，为公寓楼和公共部分。
其中，公寓楼部分：23159m2；公共部分：4419m2。
本项目采用地源热泵空调系统，夏季送冷风，冬季送热风，冷热源集中设置。
土壤源热泵空调系统设计及施工指南
土壤源热泵空调系统设计及施工指南1. 介绍在现代建筑中，空调系统是必不可少的设备之一。
然而，传统的空调系统常常不仅耗能高，而且对环境造成较大的污染。
为了解决这一问题，土壤源热泵空调系统应运而生。
本文将详细探讨土壤源热泵空调系统的设计及施工指南。
2. 全面了解土壤源热泵空调系统2.1 什么是土壤源热泵空调系统土壤源热泵空调系统是一种利用土壤中的热能进行空调供暖和制冷的系统。
它利用土壤的稳定温度以及地下水的热能来实现空调效果。
2.2 土壤源热泵空调系统的工作原理土壤源热泵空调系统通过地下的水循环系统和地下热交换器来实现空调效果。
水循环系统通过水泵将水引入地下热交换器，利用地下的稳定温度来进行热交换，并将温度适当调整后送入建筑内部。
3. 土壤源热泵空调系统设计指南3.1 土壤分析和水质测试在设计土壤源热泵空调系统之前，需要对土壤进行分析和检测，以确定土壤的热导率和热容量。
此外，还需要对地下水的水质进行测试，以确保其符合使用要求。
3.2 室内外换热机组的选择根据建筑的规模和热负荷，选择合适的室内外换热机组，并确定其数量和布置方式。
3.3 地下热交换器的设计地下热交换器是土壤源热泵空调系统的关键组成部分。
在设计地下热交换器时，需要考虑地下水的流量、土壤热导率和热容量等因素。
3.4 管道设计和布局合理的管道设计和布局可以有效地提高土壤源热泵空调系统的效能。
在设计中应考虑管道的长度、直径和材料选择等因素。
3.5 控制系统设计良好的控制系统是土壤源热泵空调系统顺利运行的保证。
控制系统应能实时监测室内外温度、湿度和水流量等参数，并能根据需求自动调节系统运行状态。
4. 土壤源热泵空调系统施工指南4.1 施工前准备工作在施工前，需要进行现场勘查和土壤测试，以确保施工的可行性。
同时还需要制定详细的施工计划，并准备好所需材料和设备。
4.2 地下热交换器的施工地下热交换器的施工包括开挖地下水井、铺设管道和填充导热材料等步骤。
土壤源热泵施工工法
土壤源热泵施工工法地源热泵系统特点：1.资源可以再生利用。
2.运行费用低。
3.机房占地面积小，并可设在地下，节省建筑空间。
4.绿色环保，系统利用地球表面的浅层地热资源，没有燃烧，没有排烟及废弃物，清洁环保无任何污染。
5.自动化程度高。
6.一机多用，既可供暖，又可制冷，最大限度的利用了能源。
适用范围：可用于工厂、车站、商场、宾馆、酒店、商务办公、娱乐场所、住宅小区、别墅、蔬菜养花大棚等各类建筑。
小到一、二百平米大到几十万平米，从单供暖、冷暖双供到冷暖及生活热水三供，都可以完美运行。
工艺原理土壤源热泵是利用地下土壤、地下水温度相对稳定的特性，冬季通过消耗少量的高位能量（电能）把土壤储存的低品位热能转移到需要供暖的室内；夏季却将室内的热量转移释放到土壤中，从而达到冬季供暖、夏季制冷的目的。
地源热泵的工作原理参见图。
施工工艺：工艺流程1.竖直管施工工艺：2.水平管施工工艺：施工方法1、测量、放线及钻机就位钻孔测量定位，采用索佳SET210K全站仪进行测量定位及孔口标高，并用木桩做好醒目标示，孔间距5.4m×4.5m。
潜孔钻机就位后，钻杆中心必须与孔位在一条垂线上，钻机找平后四腿支稳，确保钻机水平。
启动空压机，待机上仪表处于正常工况后方可拧动开关送气，管路连接处不得有漏气现象。
2、开孔本工程施工场地内上部覆盖层较厚杂填土，采用Ф180冲击钻头开孔至基岩，下Ф168套管，换用Ф140潜孔冲击器钻进。
钻孔直径为140mm，钻孔深度82m。
3、成孔工艺采用液压潜孔锤钻机，高压空气作为钻进动力和排渣手段。
钻进参数：空气压力13-16MPa；钻机转速75-100rpm；风量15m3/mm；钻头压力15.6KN，压力过大易造成孔斜，导致安装竖直地埋管困难。
增加钻杆前，应在压缩空气关闭后提升动力头至顶端，让其自由落下并且无阻碍，这时方可卸开钻杆丝扣。
钻进中发生不返气现象且空气压力增高时应提钻检查。
孔口粉尘变多时及时增加水泵注水量，尽可能使返出孔口的岩屑为片状或粒状。
土壤源热泵技术简介
土壤源热泵技术土壤源热泵的概念最早出现在1912年，经过50多年的研究与开发，土壤源热泵技术在北美和欧洲已非常成熟，针对土壤源热泵机组、地热换热器以及系统设计和安装有一整套标准、规范、计算方法和施工工艺。
在美国土壤源热泵系统占整个空调系统的20％，是美国政府极力推广的节能环保技术。
我国土壤源热泵的研究始于20世纪80年代，近十几年来发展很快，并已开始应用于工程实践。
土壤源热泵包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统，土壤源热泵系统是一种机械蒸汽压缩制冷循环的运行系统，该系统将热量排入地表层或从地表层吸收热量。
土壤源热泵主要有垂直地埋管土壤土壤源热泵系统、水平地埋管土壤土壤源热泵系统、地下水土壤源热泵系统、地表水土壤源热泵系统。
以下主要介绍土壤源热泵。
土壤源热泵（GSHP：Ground Source Heat Pump）可以解释为土壤热交换器土壤源热泵（Geothermal Heat Exchanger），包括一个土壤耦合地热交换器，它或是水平地安装在地沟中，或是以U形管状垂直安装在竖井之中。
不同的管沟或竖井中的热交换器成并联连接，再通过不同的集管进入建筑物内并与其中的水环路相连接。
在液体温度较低时系统中需加入防冻液。
许多采用土壤源热泵系统的商用或公用项目，还可考虑适合热交换器安装的其他有关地域，如运动场、草坪和公园等。
背景材料1：考察一个工程是否适合采用土壤源热泵系统时，首先要看是否有足够的场地布设换热孔，一般公共建筑可按30%建筑面积估算，换热孔可布置在绿地、停车场、学校操场、甚至可以考虑在建筑基础下埋设）。
背景材料2：换热孔的深度及孔径主要根据当地的地质条件、现有钻机的钻进能力，通过经济性比较确定。
一般第四系粘土、粉质粘土地层比较容易钻，钻进成本也较低，而基岩地层不易钻，成本较高，对该两种地层所采用的钻机也不同。
土壤源热泵与常规空调特点比较项目土壤源热泵中央空调溴化锂吸收式直燃机组水冷机组+燃油（气）热水锅炉水冷机组+电热锅炉占地面积机房占地面积小可设在地下室机房占用建筑面积，冷却塔占用屋顶面积储油设备需要占地面积须冷冻站和锅炉房，冷却塔占用屋顶面积，储油设备需要占地面积须冷冻站和锅炉房，冷却塔占用屋顶面积需要较大的电负荷设备寿命20年10年冷水机组20年燃油锅炉10年冷水机组20年电锅炉15年水资源消耗量只利用地下水的热量采用回灌技术，不消耗水资源冷却水循环量的2%冬季供热的排污补水冷却水循环量的2%冬季锅炉的排污补水冷却水循环量的2%冬季锅炉的排污补水驱动能源方式电能能源利用系数为 3.8～4.5燃油或燃气能源利用系数80%夏季：电能利用系数为3.5～3.8冬季燃油或燃气80%夏季：电能利用系数为 3.5～3.8冬季90%环境保护无燃烧污染，水资源不和制冷剂接触，水没有污染有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染(冷却塔)有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染(冷却塔)无燃烧污染，夏季有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔）备注需要一定量的水资源机房需要设置自动安全报警系统需要设置两套机组和人员，运行维护复杂锅炉房需要设置自动安全报警装置需要设置两套机组和人员，运行维护复杂背景材料3：目前在京津地区，换热孔的深度一般为80～150米之间，多数项目的孔深北京150米、天津120米。
地源热泵工程方案
地源热泵工程方案一、工程背景地源热泵是利用地下土壤或水体中的储热能量，通过热泵系统将其提取到室内供暖、供热、供冷的一种清洁、高效、节能的采暖形式。
地源热泵是目前国内外比较受欢迎的采暖方式，具有环保、节能、安全的特点。
在城市供热系统改造、新建建筑热水供应系统方面有着广阔的应用前景。
本工程是某新建居民小区的地源热泵工程，涉及到地下管道布置、热泵系统配置、建筑供热系统设计等方面，要充分考虑小区规模、地质条件、气候特点等因素，提供一套完善的地源热泵工程方案。
二、工程范围本工程涉及的范围主要包括：1.地下管道布置：根据小区规划设计，确定地下管道的布置方案，包括主管道的走向、深度、连接方式等。
2.热泵系统配置：根据小区的规模和用能需求，设计合适的热泵系统配置，包括热泵设备选型和安装位置。
3.建筑供热系统设计：根据小区建筑的布局和用能需求，设计合适的供热系统，包括室内换热器、水泵、管道等设备的配置方案。
4.监测与控制系统：设计监测与控制系统，对地源热泵系统进行实时监测和控制，保证其正常运行。
5.环境保护措施：设计地源热泵系统建设过程中的环境保护措施，确保对环境的影响最小。
6.运行维护方案：提供地源热泵系统的运行维护方案，包括定期检查、维修、更换等。
三、工程设计原则1.高效节能：地源热泵系统是一种高效节能的供热方式，工程设计应遵循这一原则，采用节能设备和技术，降低系统运行成本。
2.环保可持续：地源热泵系统具有很好的环保性能，设计应遵循环保原则，减少对环境的影响，提高系统的可持续性。
3.综合利用：地源热泵系统可以供暖、供热、供冷，工程设计应充分考虑对系统的综合利用，提高系统的多功能性。
4.安全可靠：地源热泵系统是一种高温低压的供热方式，工程设计应遵循安全可靠原则，确保系统的运行安全。
5.成本效益：地源热泵系统虽然具有很好的节能性能，但建设成本较高，工程设计应综合考虑系统的成本效益，确保投资回报。
四、地下管道布置根据小区规划设计，确定地下管道的布置方案，主要包括主管道的走向、深度、连接方式等。
土壤源热泵系统优化设计研究
土壤源热泵系统优化设计研究【摘要】以潍坊市某办公楼为研究对象，利用能耗模拟软件建立土壤源热泵系统数值模拟平台。
对系统中同一埋管深度、不同钻孔数量的情况进行模拟计算，通过分析比较不同钻孔数量的地埋管出水温度及动态费用年值，得到了该系统的最优钻孔数量。
【关键词】土壤源热泵埋管动态费用年值地源热泵系统具有明显的节能性，但由于大型公共建筑初投资和运行费用相对较大，没有相对优化的设计会造成资源的严重浪费[1]。
利用能耗模拟软件可以有效地解决这一问题。
本文对已有的潍坊一办公建筑做了初步选型并利用Trnsys软件搭建了土壤源热泵系统的仿真平台。
经过分析可知，地下换热器总长度对系统的初投资及运行费用起着关键作用，文章通过初步设计参数选择了多组钻孔数量，并在所搭建的仿真平台上进行模拟，得到动态费用年值最优的钻孔数量。
1 建筑概况及初步设计本工程空调面积为6540平方米，一层层高为4.8米，二、三层层高为5.1米。
针对该项目搭建模拟平台，利用DeST软件对建筑的全年逐时负荷进行模拟，得到该办公建筑最大冷负荷为1070kW，最大热负荷为888kW，经过热响应实验可知该项目的土壤综合导热系数为1.55w/（m·k）。
依照计算负荷与地源热泵系统的设计原则，对该项目进行选型，选择SSD_DH水源热泵螺杆机组1台，制冷量1400kW，制热量1081kW。
系统中钻孔半径为150mm，埋管深度10m，钻孔数为126个，换热器为De32的单U型高强度聚乙烯管。
2 土壤源热泵系统主要部件数学模型2.1 地埋管换热器模型本文采用的地埋管换热器模型为以地热蓄热系统为研究基础的仿真模型——DST（duct storage system）模型[2]。
该蓄热体为以竖直轴对称的柱热源模型，且地埋管被假定为均匀地放置在蓄热体内，管内进行与载热流体的对流换热，管外进行与土壤之间的导热换热。
DST模型将钻孔内外的换热完全作为一个整体计算，计算时需要设定土壤、循环流体、回填材料、U形管的相关热物性参数以及钻孔的尺寸和数量，U形管的布置形式（单或双U管）、连接方式并联串联等。
地源热泵设计方案
苏州相城三江尊园别墅项目设计方案目录绿色节能简介...............................................................................................................................................................................................- 4 - Sequence ..................................................................................................................................................................................- 4 - 第一章：工程简介及方案概况..............................................................................................................................................................- 6 - Project profile and general scheme ..........................................................................................................................- 6 -1.1地源热泵三联供系统................................................................................................................................................................- 6 -1.工程概述.................................................................................................................................................................................- 6 -2.设计依据.................................................................................................................................................................................- 6 -3.室内外设计参数...................................................................................................................................................................- 7 -4.地源热泵设计方案...............................................................................................................................................................- 8 -1.主机设备配置...............................................................................................................................................................- 8 -2.风机盘管........................................................................................................................................................................- 8 -3.全屋热水循环系统.....................................................................................................................................................- 9 -4.地板采暖........................................................................................................................................................................- 9 -1.2全热新风系统........................................................................................................................................................................... - 10 -1.系统简介.............................................................................................................................................................................. - 10 -2.施工流程..................................................................................................................................................................... - 10 - 第二章：地埋管换热系统设计说明及打井数量确定................................................................................................................. - 10 - Buried tube heat pump system design specifications and determine the number................... - 10 - 第三章：运行费用分析......................................................................................................................................................................... - 13 - Operation cost analysis ................................................................................................................................................. - 13 - 第四章：附件（图纸和工程概算）.................................................................................................................................................. - 15 - Accessories(The drawings and project budget).............................................................................................. - 15 - 第五章：产品制作商和系统集成商介绍........................................................................................................................................ - 16 -Product makers and system integration is introduced............................................................................... - 16 -1.意大利克莱门特（CLIMAVENETA）集团简介.................................................................................................. - 16 -2.克莱门特价值观................................................................................................................................................................ - 18 -3.国内项目.............................................................................................................................................................................. - 18 -4.国际项目.............................................................................................................................................................................. - 19 -绿色节能简介Sequence在21世纪的今天，绿色建筑的出现标志着传统的建筑设计摆脱了仅仅对建筑的美学、空间利用、形式结构、色彩结构等方面的考虑，逐渐地走向从生态的角度来看待建筑，这意味着建筑不仅被作为非生命元素来看待，而更被视为生态循环系统的有机组成部分，而绿色建筑的定义：即是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑，这同时也是绿色建筑的评价标准。
土壤源热泵地下换热器系统设计流程
土壤源热泵地下换热器系统设计流程
1.1土壤源热泵地下换热器系统基本设计流程：
1、工程勘察确定应用条件,依据热响应试验报告，取得土壤初始温度和热物
性参数。
必要时，可以根据换热曲线推算地下水综合渗流速度，大部分项目无需此步骤，因为如果是单纯的恒热流测试，在所谓的岩土导热系数中，已经包含地下水渗流的影响；
2、使用能耗分析软件进行全年动态负荷计算,并对建筑全年8760小时逐时
负荷进行数据统计、整理；
3、冷热源方案设计及系统配置；
4、计算系统能效比；
5、将以上数据，输入专业软件（如EHPD,EED等）进行地埋管换热模拟计算；
6、确定地埋管换热器各年各月的水温变化曲线；
7、进行系统动态模拟，校核地埋管换热器是否满足要求，如果不满足，对
地埋管换热器结构参数进行调整，重新进行步骤3~6;
8、根据模拟计算结果和系统方案，开展施工图设计.。
土壤源热泵原理及工程实例介绍
空气 气源 热 泵 相 比 ， 高 出 ４ 左 右 ， 运 行 费 用 要 Ｏ／ ９ ６ 其
为普通 中央空 调的 ５ ～６ 。 Ｏ Ｏ 与锅 炉 （ 、 料） 热系统 相 比 ， 电 燃 供 锅炉 供热 只能
将 ９ 以上 的 电能 或 ７ ～９ 的 燃 料 内能 转 变为 Ｏ Ｏ Ｏ
热 量 ， 用 户使用 ， 源热 泵要 比电锅 炉加热 节省 三 供 地 分 之二 以上 的 电能 ， 比燃 料锅 炉 节 省 二分 之 一 以上
的能量 。
土壤 源热 泵 的污染 物排 放 ， 空气 源热泵 相 比， 与
相 当于减 少 ４ 以上 ； 电 供 暖 相 比 ， 当 于减 少 Ｏ 与 相 ７ 以 上 ； 果 结 合其 它 节 能措 施 ， 能 减 排 会 更 Ｏ 如 节
ａ ｄｐ ａ ｍａ ｉｍ ，ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｔｅ ａ ｌ ｈ ｓｄ ｓｇ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃｎ ｉ ｅＢｅｊ ｇＣｈ ｎ ｕ ｔ ｉ ｉ ａ ｗｏ ｐ ａ ｎ ｒ ｇ ｌｓ ｈ ｒ ｊｃ ｘ ｍｐ ｅ ａ ｅ ｉｎ ｄ ｉ ｔｏ ｕ ｉｇ ｎｎ ｉｎ ｉａｍｏ ｎ ａｎｖｌ ｓｔ ｈ — ｉ ｌ
ｓ ｓ ｏｆｓ ｉ ｆ ｖ ｒｐｕ ｐ ｓ ｓ ｅ ａ ｉａ ｌ ，ｔ ｏ ｉｉ ｎ ｂ ｉ ｇ ｕ ｅ ｏ ｌ ｅ ｅ ｍ ｙ ｔ ｍ ｔｃ ｌｙ ｈｅ ｃ ｎｄ ｔｏ ｅ ｎ ｎｄｅ ｏ ｔ ｕ ｔｏ ，ｄ ｂ ｇｉ ｇ，ｈ ｓ ｓ ｔｆ ｒ ｈ ｒ ｃ ｎｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｅ ｕｇ ｎ ａ ｅ ｏ ｔ ｔ ｅ ｓ ｈｅ ｒ ａ ｏｎ ｗｈｙ ｃ ｏ ｉ ｇ ｃ ｈｏ ｓ ｎ ｏｍｐ ｏｕｎ ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ａ ｉａｌｙ ｄ ｓ ｙｌ ｙ ｔ ｅ ｔｃ ｌ ． Ｋｅ ｏ ｄ Ｓｏｉ ｆ ｖｅ １ ｅ ａｔｎ ｉ ｃ ｐ ｅ ｂｕ ｉ ｓ ｔ ｂｅ ｆ ｍ ｄ ｎ ａ ｎ ｒ ｇｍａ ｉｍ ｏ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｌ ｅ ｒ ｐＬ ｍｐ ｏｐ ｒ ｉ ｇ ｐｒｎ ｉ ｌ ｒ ｅ ｕ ｏｒ ａ ｖａ ｔ ｇｅ ａ ｄ ｐ ａ ｔｓ ｃ ｍｐｏ ｎｄ ｕ
简述土壤源热泵系统
简述土壤源热泵系统摘要：土壤源热泵系统同水源热泵系统一样是以水或其它换热液作为冷热能的载体。
与水源热泵系统不同的是土壤源热泵系统通过埋设在地下的换热管与岩土体进行热交换，冬季把岩土体中的热量取出来，供给室内采暖；夏季把室内热量取出来，释放到岩土体中。
关键词：土壤；热泵；热量；埋管一、系统的结构土壤源热泵系统由土壤热交换系统、热泵机组和末端系统三大部分组成。
土壤源热泵系统是通过热泵机组将土壤热交换循环系统和末端供冷暖循环系统连接起来。
土壤热交换系统是由土壤热交换器、循环水泵和水管道等组成的闭式循环系统。
与地下水源系统不同的是用土壤热交换器代替抽水井和回灌井。
土壤热交换器一般是垂直或水平埋设在土壤中的高密度聚乙烯管。
二、工作原理我们周围环境中一些低品味的能源可以通过热泵系统将其转化为高品位的能源，其中土壤耦合热泵就是将地热能这种低品位能源转化为可供人们利用的高品位能源的能量转化系统[1]。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将 hdpe 管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。
水平埋管式通常浅层埋设，工程量大而开挖技术要求不高，初期投资低于竖直埋管式；缺点是占地面积大，温度稳定性也较差，现在已很少采用。
即便采用，也是引入热管等经过改进的技术。
竖直埋管式工程量小，占地面积少，恒温效果好，维护费用少，适合于用地紧张的城市；缺点是技术要求较高，初期投资较大。
垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器（hdpe 管）以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺。
竖直埋管式地热换热器目前应用较多，发展较快。
它是在地面下竖直钻孔，在孔内埋入换热管，换热管的形式又有两种：u 型管式和套管式，目前以 u 型管应用较多。
垂直埋管地热换热器计算的基础是单个钻孔（u 型管）的传热分析。
在多个钻孔的情况下，可以在单孔的基础上运用叠加原理加以扩展[2]。
地下钻孔的孔径一般为 1o0～150mm，孔间距和深度取决于土层的热性质和气象条件并随地理位置而变。
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供热热源土壤源热泵系统的设计李悦(天津市热力公司,天津300252)摘要:结合工程实例,介绍了土壤源热泵系统的设计方法。
探讨了埋管换热器的设计,主要包括钻孔的设计计算及平面布置,埋管的管材选择、管径计算,埋管换热器侧循环泵的选型方法。
关键词:土壤源热泵;工程实例;设计;埋管换热器中图分类号:TU995文献标识码:B文章编号:1000-4416(2007)02-0051-03Desi gn of G round2source H eat Pu m p Syste mL IYue(TianjinH e a ting Co mpany,T ianji n300252,China)Abstr act:The desi g n method of ground2source heat pu mp syste m is introduced w ith an engi n eer2 i n g exa mp le.The desi g n of buried pi p e heat exchanger i s i n tr oduced w ith the e mphasis on the design cal2 culati o n and p lane layout of dr ill holes,m aterial se lecti o n of buried pipe,ca lculation of p i p e d ia m eter and lectotype method of c ircu lati n g pump of buried pipe heat exchanger.K ey w ords:ground2source heat pump;engineeri n g exa mp le;desi g n;buried p i p e heat ex2 changer随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和居住建筑的供热和供冷已成为普遍需求。
传统的空调系统通常需要分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)才能满足供冷和供热需求,而热泵既可供热,又能供冷,还可供应生活热水。
本文结合工程实例,对土壤源热泵系统的设计进行探讨。
1土壤源热泵概述土壤源热泵早在20世纪50年代就在一些北欧国家的供热工程中得到实际应用。
20世纪70年代石油危机以后,美国和加拿大开始在建筑物中大量采用土壤源热泵,此时主要采用水平埋管的方式。
自20世纪80年代,北美国家也开始利用土壤源热泵对建筑物进行冷热联供的研究和工程实践,技术趋于成熟。
这一阶段的土壤源热泵主要采用竖直埋管换热器,埋管的深度通常达100~200m,因此占地面积大幅减小,应用范围也从单独居民住宅向大型公共建筑扩展。
现今,国外对土壤源热泵的应用已趋于产业化,技术已比较成熟。
我国对土壤源热泵也进行了相关的研究[1~5]。
2工程实例2.1工程概况天津市东丽区中央直属粮食储备库供热、供冷改造工程拟采用土壤源热泵。
该工程包括储备库的办公楼和餐厅楼,建筑面积分别为1030、370m2。
办公楼原采用铸铁散热器及分体式空调,餐厅楼原采用分体式冷暖空调。
此外,餐厅楼内设有职工浴室。
采用土壤源热泵取代原有冷、热源,要求满足办公楼和餐厅楼的供热、供冷和洗浴热水供应。
对原有锅炉房、变配电室进行改造。
2.2建筑物的冷热负荷¹基础参数第27卷第2期2007年2月煤气与热力G AS&HEATVo.l27No.2Feb.2007冬季空调室外计算温度为-11e,冬季室外平均温度为-1.2e。
夏季空调室外计算干球温度为33.4e,夏季空调室外计算湿球温度为26.9e。
办公室、餐厅、浴室的冬季室内计算温度分别为18、16、25e。
各房间夏季室内计算温度均为26e。
末端装置均采用风机盘管(落地式、壁挂式),冬季空调系统供、回水温为45、40e,夏季空调系统供、回水温为7、12e。
生活热水供水温度\45e。
º设计负荷各建筑物的设计负荷及同时负荷系数见表1。
生活热水热负荷为20.9k W。
表1各建筑物的设计负荷及同时负荷系数Tab.1Des i gn loads and si m u ltaneous l oad coe fficien tsof bu ildi ngs建筑物设计热负荷/k W冬季同时负荷系数设计冷负荷/k W夏季同时负荷系数办公楼77.51.086.00.85餐厅楼34.41.041.10.85 2.3热泵系统的工艺设计综合考虑各建筑物的地理位置、使用性质等因素。
在办公楼和餐厅楼外分别设置钻孔区及机房。
办公楼的热泵机组、埋管换热器侧循环泵、室内系统循环泵及埋管换热器侧集、分水器均布置在办公楼1楼西北角的储物间内。
餐厅楼的热泵机组、埋管换热器侧循环泵、室内系统循环泵及埋管换热器侧集、分水器和生活热水系统均布置在原锅炉房内,拆除锅炉及其附属设备。
2.4热泵选型办公楼选用1台GST N33WL30型热泵机组,制热能力为100k W,制冷能力为88k W,电功率为27 k W。
餐厅楼选用GSS N33WB05型及GST R33WR10型热泵机组各1台,制热能力分别为21、34k W,制冷能力分别为16、27k W,电功率分别为 5.5、8.9 k W。
2台热泵并联运行,并制备生活热水。
2.5室内末端设备的选型拆除室内原铸铁散热器及分体式空调,改用风机盘管。
为减少改造工程量,在办公楼采用落地式风机盘管,餐厅楼采用壁挂式风机盘管。
由于设计冷负荷较设计热负荷大,且冬、夏季空调系统供回水温差均为5e,因此按夏季工况确定循环水管管径及风机盘管规格,即可满足冬、夏季工况。
3埋管换热器的设计3.1埋管形式的确定埋管换热器的选型应结合现场条件,在满足运行要求的前提下,选取经济的形式和结构。
埋管形式可分为水平式和竖直式,水平埋管换热器虽然造价低,但占地面积较大,传热性能低于竖直埋管换热器。
由于该工程场地面积有限,确定采用竖直埋管形式。
目前应用最多的是U型管,U型管施工简单,传热性能较好,承压高,管道接头少,不易泄漏,因此,选用U型管。
3.2钻孔的设计计算及平面布置¹埋管换热器与土壤间的传热量5s=I C OP,c+1I COP,c5d,c(1) 5w=I C OP,h-1IC OP,h5d,h(2)式中5s)))夏季埋管换热器向土壤释放的热流量,k WI COP,c)))热泵的制冷性能系数5d,c)))设计冷负荷,k W5w)))冬季埋管换热器从土壤吸收的热流量,k WI COP,h)))热泵的制热性能系数5d,h)))设计热负荷,k WI C OP,c取4.5,I C OP,h取3.7。
由式(1)、(2)计算可得,夏季,办公楼埋管换热器向土壤释放的热流量为105.1k W,餐厅楼埋管换热器向土壤释放的热流量为50.2k W;冬季,办公楼埋管换热器从土壤吸收的热流量为56.6k W,餐厅楼埋管换热器从土壤吸收的热流量为40.4k W。
根据夏季埋管换热器向土壤释放的热流量计算钻孔深度。
º钻孔深度一般单位钻孔深度的传热能力为70~110W/ m[5],这里取90W/m。
钻孔总深度的计算式为: h=10059(3)式中h)))钻孔总深度,m5)))埋管换热器与土壤的传热量,k W由式(3)计算得,办公楼所需钻孔总深度为1167.8m,餐厅楼所需钻孔总深度为557.8m。
»钻孔数量与间距在办公楼钻孔区,每眼钻孔深度为80m,数量第27卷第2期煤气与热力w w w.wate rgasheat.co m为14眼,钻孔直径为150mm 。
在餐厅楼钻孔区,每眼钻孔深度为70m,数量为8眼,钻孔直径为150mm 。
由于场地有限,钻孔布置形式按无规则状态设计。
为避免钻孔间热干扰,钻孔间距应保证不小于4m 。
¼ 连接方式各U 型管之间的连接方式有串联、并联两种。
考虑经济性及系统运行的安全性,并结合现场情况,采用并联同程式连接。
两钻孔区之间设有连通管,提高了系统的安全性。
钻孔平面布置见图1。
图1 钻孔平面布置F i g .1 P l ane l ayo u t of dr ill holes3.3 埋管选型¹ 管材埋管基本上无法进行维护,因此埋管的管材应具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
虽然采用钢管作为埋管换热器的传热效果较好,但长期埋入地下易被腐蚀。
若采用耐腐蚀的不锈钢管,造价较高。
目前,聚乙烯管是埋管换热器常用的管材。
聚乙烯管的柔韧性好,化学稳定性强,耐腐蚀,可通过热熔方式连接,形成高强度接头。
º 管径埋管换热器质量流量计算式为: q m =0.865$t(4)式中 q m )))埋管换热器的质量流量,t/h$t )))热泵冷凝器冷却水进出口温差,e 由式(4)计算得,夏季,办公楼、餐厅楼埋管换热器的质量流量分别为18.1、8.6t/h ;冬季,办公楼、餐厅楼埋管换热器的质量流量分别为9.7、7.0t/h 。
在满足夏季工况的前提下,综合考虑埋管换热器质量流量、循环泵能耗、流体与管壁间的传热效果及安装成本,确定聚乙烯管的外径为32mm,壁厚为3mm 。
4 埋管换热器侧循环泵的选型¹ 办公楼根据办公楼埋管换热器的质量流量的计算结果,夏季比冬季大1倍左右,因此按夏季工况选择2台同型号水泵,夏季运行2台,冬季运行1台。
这样,既能满足运行要求,又能降低造价。
计算埋管换热器总压力损失,加上连接到热泵的管道压力损失及阀门的压力损失,确定水泵扬程。
º 餐厅楼根据餐厅楼埋管换热器的质量流量的计算结果,夏季稍大于冬季,因此按夏季工况选择水泵。
这样,既能满足夏季运行要求,又能满足冬季运行要求。
确定水泵扬程的方法与办公楼的相同。
5 结语天津市东丽区中央直属粮食储备库供热、供冷改造工程运行2a 以来效果良好。
土壤源热泵的土壤源温度全年较为稳定,一般为10~25e ,比传统空调系统的运行效率高40%~60%。
由于其运行费用低,较传统空调系统增加的投入资金可在3~7a 收回。
可见,土壤源热泵是一种节能、运行费用低、可一机多用、可利用再生能源、可持续发展的技术。
参考文献:[1] 徐琳,张旭,张学庆.土壤热源热泵系统节能分析[J].煤气与热力,2006,26(3):42-44.[2] 赵金亮,刘俊杰,朱能.土壤耦合式热泵系统设计及经济性分析[J].煤气与热力,2005,25(3):44-47.[3] 朱岩,杨历,李中领.土壤源热泵的节能与技术经济性分析[J].煤气与热力,2005,25(3):73-76.[4] 范萍萍,端木琳,王学龙,等.土壤源热泵的发展与研究现状[J].煤气与热力,2005,25(10):66-70.[5] 殷平.现代空调)第3辑[M ].北京:中国建筑工业出版社,2001.作者简介:李悦(1977- ), 女, 天津人, 工程师, 学士, 从事供热工程设计工作。