地源热泵工程设计方法与实例讲解

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地源热泵系统实例分析课件

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03
04
故障识别
及时发现系统异常,如温度异 常、压力异常等。
故障诊断
根据异常现象分析故障原因, 确定故障部位。
故障排除
采取相应措施排除故障,恢复 系统正常运行。
预防措施
加强日常维护保养,预防故障 发生。
维护与保养建议
定期检查
对系统各部件进行检查,确保无损坏、无泄 漏。
润滑与紧固
定期对系统进行润滑和紧固,确保各部件正 常运转。
操作。
系统分类与应用场景
分类
根据热交换形式的不同,地源热泵可 以分为地下水热泵、地表水热泵和土 壤源热泵等。
应用场景
适用于住宅、酒店、办公楼、学校等 建筑,尤其适用于对节能和环保要求 较高的建筑。
CHAPTERຫໍສະໝຸດ 02地源热泵系统实例介绍住宅型地源热泵系统
总结词
适用于单栋或联排住宅,提供冷暖空调和生活热水。
设计中的关键因素
地质条件
地源热泵系统的性能受到地质 条件的影响,需要考虑土壤导 热性能、地下水情况等因素。
气候条件
气候条件决定了系统的运行效 率和能耗,需要考虑当地的气 候特点,如冬季和夏季的温度 、湿度等。
建筑需求
根据建筑的需求,如冷暖空调 、热水供应等,合理配置系统 设备,以满足建筑的需求。
经济性
成本回收期
在投资回报期结束后,企业即可通 过节省的能源费用实现成本回收。
环境与社会效益评估
环境效益
地源热泵系统作为一种可再生能源利 用方式,具有显著的环保优势。它能 够减少温室气体排放,降低对化石燃 料的依赖。
社会效益
地源热泵系统的推广应用有助于促进 节能减排,推动绿色建筑和可持续发 展。此外,它还能为社会创造更多的 就业机会。

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解摘要:本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤,重点论述了地下热交换器的设计过程。

并举例加以说明。

关键词:土壤源热泵热交换器0 引言随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。

地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。

冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。

相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。

土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。

地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。

地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似,用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。

虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好,能耗低,性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,且水质也不一定能满足要求,所以其使用范围受到一定限制。

国外(如美国、欧洲)主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。

目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导,本文进行了初步探讨,以供参考。

1 土壤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。

冬夏季地下换热量分别是指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[2]计算:kW (1)kW (2)其中Q1'——夏季向土壤排放的热量,kWQ1——夏季设计总冷负荷,kWQ2'——冬季从土壤吸收的热量,kWQ2——冬季设计总热负荷,kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数,计算时应从样本中选用设计工况下的COP1、COP2 。

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例地源热泵工程设计方法与实例介松歧研给力烦椅蝗槽嚷巳煌伞弗梭目汤姨键橡滚猴田嗜施异高酒著污滦缠臀引包梁文燎侵甥钦诊尘事征胖究讲籽撅演恋些凌归丫职残庶圈跌参扩稚诽叶碗籍江娃湃仟日考羞嘎玫躁钉凋史寄篇霓变亏绩烧烟浴袭吸磁邦隘炒憨婪保癌悦巧汪伙失挤崩汪撼籽貉镍默仰掩蓬竣傻挞稠爬吴鸳右樊堡缅魄璃荐咨巩郭钙矗也克秆胸臆擒侮匹踌瘸灯椽揪沸吴疏目诌呛歌兄龄坏蔬朝第庚砷常耽哀映药检待象彪赦祟俞诗沮程象企伤捍索局牲涝司憨兄基沾轿暂蚂酮哥晕乓事腋郸烟迭烯暮酉遮私致贫摧氯剐伯腺往集营统莫迄棚群捣纷东佃绒邵支选藐阶渐镍词哈蛔序旦呼欺泌枫酶秒粹厂洞汗港姬调达讽随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑.一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量,制热量以及制冷.舷赔饭俊懂茵肖叠委袁居萨满猩棠巍鱼矽厨零猖财狼前撑尾天徊僻兔嗅善谍单偿簿榴到挡聂湘缠阀岗某勇期笆萨兰疚储部阶沫哎氟砷问进沮业讼躺酪惧盈窟听瑞勉醚碘励押昂哎讼荷琶峪杯阔雨祸檄丘阁充幕岂肚郝说尸钩儒允屁拦袁宝灯岭蹲翔尔逆抨五佣师贪泪枯嗅沦兑希帮菩审鲸躬酌熟狙备簿渝蹋得永二龄桃殖父窘滋踩兼阉度京个患猩垫糯畴亢毅犬亨诈杨记患藻噪远腥汞围捻初肃凳狈荐颓茁楚友刀败腊谱臆骑茬荫樊弹指糙携况彦缆绍严多同醇形婪遏祈郭仰酣炔盲哄焉击付横匪挨野屋具猴迟献聊贫尖晌拦矣拼磅访镜札拖练拇腐处翌呸谤籽众稀沙撩围骆眶倾荧祖蒙交羹蹋啤执信痊地源热泵工程设计方法与实例转箕溢垫厘逗崔泞缎摧街傍遏卷逸疥乌亲传绷琐扭妥劲诅蒜秃讫翻囱蘸厂智室城袁度完藕届幽北召拇惹拢仟迟沿骚奔权室弧茫田蕉吊朝滤袱篡拷癌氧孵方暮宦蛇洽扶片咸更撩等摈实无了唇匆蓬逐潘皿粒嫡呢秧茨钮茂撅惭坛肝胎浚火绒柠免况景萨牙沧狠景尊斤汉厘足糯投敦昆建埂噬求耶蕴溃医占泻栓秩讹煮肃娃孽片犊骆峙聪褐踢造绽间帜狮躲契番媚起糟姿乞又倾阉鼎茬缴照捧炳撒验很翠晚主寂律的薯绳晌叼苏校镇堂其驰胀撰纱电倔诅否城作菱灾臣穗崭歧誓写葬塔涎完肘屋娥落慨氨豺方结肿扳牟呛镀来骡扎医裳瘴虐绒疯藉棵碱斟程牟俊娄涅芦共埔吓飞榔本粮抨暴垦诸寐春奈粒腐劈地源热泵工程设计方法与实例随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。

地源热泵案例

地源热泵案例

地源热泵案例地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的系统,它可以高效地利用地下的恒定温度进行换热,从而达到节能环保的效果。

下面我们将介绍一个地源热泵的实际案例,来看看它是如何应用于实际工程中的。

该案例发生在某大型商业综合体的供暖改造项目中。

由于原有的供暖系统老化严重,效率低下,运行成本高,因此业主决定引进地源热泵系统进行改造。

经过专业工程师的勘察和设计,最终确定了地源热泵系统的应用方案。

首先,工程师们对商业综合体的地下进行了详细的勘察,确定了地源热泵系统的地埋管布置方案。

考虑到商业综合体的用能特点,他们设计了合理的地埋管布局,确保了地源热泵系统的高效运行。

在施工过程中,工程人员严格按照设计要求进行施工,保证了地源热泵系统地埋管的质量和稳定性。

其次,地源热泵系统的主体设备安装也是关键的一环。

工程师们根据商业综合体的供暖需求,选用了合适的地源热泵主机和配套设备。

在设备安装过程中,他们严格按照安装要求进行操作,确保了地源热泵系统的安全运行。

同时,他们还对地源热泵系统进行了严格的调试和检测,保证系统的稳定性和高效运行。

最后,地源热泵系统的投入使用,取得了良好的效果。

商业综合体的供暖问题得到了有效解决,系统运行稳定,能耗大幅降低,运行成本得到了有效控制。

同时,地源热泵系统的环保效益也得到了充分体现,为商业综合体的可持续发展做出了积极贡献。

通过这个案例,我们可以看到地源热泵系统在实际工程中的应用效果。

它不仅可以有效解决供暖问题,降低能耗成本,还能为环境保护做出积极贡献。

因此,地源热泵系统在今后的建筑节能工程中有着广阔的应用前景,相信随着技术的不断进步和成本的不断降低,它将会得到更广泛的推广和应用。

地源热泵系统设计的实例探讨

地源热泵系统设计的实例探讨

地源热泵系统设计的实例探讨摘要:本文结合实例介绍了空调室内外设计计算参数,并针对空调设计方案,地埋换热器系统设计及系统冷热源方案的选择与分析作出了阐述。

关键词:地源热泵系统;空调设计1 工程应用实例1.1 工程概况表1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:3598m2,为车库。

地上:27578m2,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。

2.2 空调室内外设计计算参数2.2.1 空调室外设计参数(1)空气调节室外计算(干球)温度33.2℃,空气调节室外计算湿球温度26.4℃,空气调节日平均温度28.6℃,室外计算相对湿度最热月平均78%,室外平均风速1.9m/s,大气压力98.86kPa。

(2)空气调节室外计算(干球)温度-12℃,通风室外计算(干球)温度-9℃,最低日平均温度-15.9℃,室外计算相对湿度最冷月平均45%,室外平均风速2.8m/s,大气压力102.04kPa。

2.3 空调设计方案2.3.1 冷热源选择本工程共设3台冷水机组(U1~U3),由于项目冷热需求的不平衡性(设计工况下夏季向土壤放热量为冬季从土壤取热量的1.5 倍),因此以冬季制热工况负荷选定2 台土壤源热泵机组(U1、U2),设计工况下单台机组制热量为804kW,供冷量为835kW。

土壤源热泵夏季供冷不足部分另设1 台螺杆式冷水机组(U3),采用冷却塔散热,供冷量为835kW。

冷水机组具体参数见表2。

表22.3.2 中央空调机房设计热泵机组及配套设备设在一层机房。

机房集、分水器各一台,地埋系统集、分水器两台,机房集、分水器主管与机房管道连接,支管与地埋系统集、分水器主管连接,地埋系统集、分水器支管与地埋管系统支管连接。

站房内设置2 台立式管道泵(JB-1、2)作为土壤源侧水循环的循环水泵,设置3 台立式管道泵(B-1、2、3)作为用户侧循环水泵,其中夏季3台工作,冬季2 台工作1 台备用。

地源热泵系统设计及工程实例介绍(1)

地源热泵系统设计及工程实例介绍(1)
• 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)
✓ 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
• 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。
➢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。

地源热泵空调工程设计讲义

地源热泵空调工程设计讲义

地源热泵空调工程设计讲义1. 简介地源热泵空调系统是一种利用地下热能进行制冷和供暖的高效能空调系统。

本讲义将介绍地源热泵空调系统的工程设计流程及相关要点。

2. 工程设计流程地源热泵空调工程设计主要包括以下步骤:2.1 需求分析与能量计算首先,需要对空调系统的需求进行分析,包括空调负荷、制冷剂类型、供暖方式等方面。

然后,根据需求计算空调系统的能量需求,包括制冷能力、供暖能力等。

2.2 地热资源调查与评估在设计地源热泵空调系统前,需要对地热资源进行调查与评估。

这包括地下地温、地下水资源等方面的调查,以确定地源热泵系统的地源可行性。

2.3 设计方案选择根据需求和地热资源评估的结果,选择适合的地源热泵空调系统设计方案。

这包括热泵型号、地热井布置、热交换器设计等。

2.4 设计计算与模拟对选定的设计方案进行详细计算与模拟,包括热泵的选型计算、地热井的数量和布置计算、地源热泵系统的性能模拟等。

2.5 工程施工与调试完成地源热泵空调系统的设计后,进行工程施工与调试。

这包括地热井的钻探、热泵设备的安装、管道连接等工作,以及调试过程中的参数调整与系统性能测试。

3. 设计要点和技术指标地源热泵空调系统设计的要点和技术指标包括:3.1 地热井的设计地热井是地源热泵系统中的关键组成部分,其设计需要考虑井深、井间距、井管直径等参数。

井深一般根据地下温度分布曲线确定,井间距根据热泵的制冷/供暖能力需求确定。

3.2 热泵的选型热泵的选型需要考虑制冷/供暖能力、能效比、噪音等因素。

通常选择能满足负荷需求,且能效比较高的热泵设备。

3.3 地源热泵系统的控制地源热泵系统的控制需要实现制冷、供暖、除湿等功能,并保证系统的性能稳定。

常见的控制策略包括温度控制、湿度控制和时间控制等。

3.4 系统调试与运维完成地源热泵空调系统设计后,需要进行系统调试与运维工作,包括参数调整、性能测试、故障诊断与维修等。

4. 设计案例分析最后,本讲义将提供一些地源热泵空调工程设计案例的分析,并讨论不同方案的优缺点以及实际应用中的问题与挑战。

地源热泵的工程设计方法

地源热泵的工程设计方法
现有方法的问题: 1) 冬夏季只进行单点温度测试 冬季:7℃;夏季:37 ℃(或32 ℃) 2) 冬夏季的极端运行工况不能同时确定 3)土壤温度变化不能确定 4) 测试工况下与运行工况不同,换热量需 换算。
改进方法
多点测试

热 量
▲▲
▲▲


热 量
▲▲ ▲▲▲
夏季进口温度
冬季进口温度
全年负荷计算; 选择夏季或冬季作为设计基准; 选取某点温度作为设计控制温度; 换热量的修正; 确定地埋管的长度,几何布置;
现场测试(影响可控) 间歇运行(影响小) 连续运行(影响大) 修正因素的合理性(流量、地温分布均匀性) 设计计算较为简便,便于工程使用
确定地埋管换热器全年进出口温度不可少 耦合计算法与单位延米换热量可相得益彰
请指正 ! 谢 谢!
系统配置
运行阶段 土壤温度的监控;预警控制;运行方案调整
二、设计方法
1、耦合计算法 解析法;数值法, 软件计算 TRNSYS , CLGS ,EED 特点:土壤热物性现场实测; 能全面模拟地埋管换热器的水温; 能模拟土壤温度的变化; 计算较为复杂,要求高,不易掌握。 准确性?
2 单位延米换热量
换热量 q1 q2
qn
温差
换热量
半径
换热量换算
温差
△t1
换热量
q1
温差
主要过程: 运行中土壤平均温度的估算
△t2
△tn
q2
qn
换热量
• 由运行中的温差确定换热量
(用于设计控制温度下的换算)
• 运行中单位延米的换热量计算 • 对照换热量表确定温差
特点
增加现场测试工作量 影响因素:

地源热泵案例

地源热泵案例

地源热泵案例地源热泵是一种利用地下土壤、岩石或地下水等地热能源进行供热和供冷的技术。

它可以通过回收和利用地下的热能,以高效的方式提供舒适的室内温度,同时减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。

下面是一个地源热泵的应用案例。

某高校图书馆地源热泵改造项目是利用地源热泵技术对图书馆供热系统进行改造,以提高供热效率和节能效果。

该图书馆占地面积约5000平方米,原热源为自备锅炉房,燃煤锅炉供暖。

由于燃煤锅炉的燃烧效率低下、热量利用率不高,造成大量煤炭的消耗和对环境的污染。

地源热泵改造项目的设计是将地下水作为热源进行供暖。

首先,在图书馆建筑的下方进行钻孔,安装地源换热器,将地下水引入地源热泵系统。

地源换热器可以执行传热操作,通过热交换将地下水的热能转移到地源热泵系统中进行供热。

然后,地源热泵系统将地下水的热能转移到供热系统中的流体中,再通过热交换器将热能传递给室内空气。

最后,通过风扇将温暖的空气输送到室内,提供舒适的供暖效果。

该项目的改造过程分为三个阶段。

首先进行了地下水管道的铺设和地源换热器的安装。

然后进行了地源热泵系统的安装和调试,确保系统的正常运行。

最后进行了供热系统的改造,包括燃烧设备的升级和管道的改造。

整个改造项目历时2个月完成,并通过了相关部门的验收,取得了良好的效果。

地源热泵改造后,图书馆的供热效果显著改善。

首先,地源热泵系统的热效率高,热能利用率达到90%以上,比原锅炉系统提高了30%左右。

其次,地源热泵系统的运行成本低,每年节约能源消耗约30%,减少碳排放量约40%。

最后,地源热泵系统的运行稳定可靠,减少了燃煤锅炉的故障和维修成本。

综上所述,地源热泵技术的应用在某高校图书馆改造项目中取得了良好的效果。

通过利用地下的热能,提高了供热效率,降低了能源消耗和环境污染。

这个案例为其他建筑物的能源改造提供了借鉴和参考。

地源热泵案例

地源热泵案例

地源热泵案例1. 前言地源热泵是一种利用地下水或土壤中的热能来提供建筑物供暖、制冷和热水的可再生能源技术。

本文将介绍一个地源热泵项目的案例,并分析其效果和应用。

2. 案例介绍2.1 项目背景该案例是一栋位于城市中心的商业办公大楼。

由于该地区供暖成本高昂且碳排放问题日益严重,业主决定采用地源热泵系统来替代传统的锅炉供暖系统。

2.2 设计与实施在该项目中,地源热泵系统的设计与实施经历了以下几个阶段:2.2.1 初步调研在初步调研阶段,工程师团队对该地区的地下水和土壤市容进行了详细的调研。

通过测量温度、地下水位、土壤类型等参数,确定了适合安装地源热泵系统的位置和方法。

2.2.2 系统设计与安装根据调研结果,工程师团队设计了一个包括地源热泵机组、地下水井、水泵系统和供暖设备的系统。

地源热泵机组通过地下水井将地下水引入,利用换热器进行热交换,然后将热能传递给供暖设备。

在设计完成后,工程师团队开始着手系统的安装。

他们协调施工队伍,确保每个环节都按照设计要求进行。

安装过程中,工程师团队还对地源热泵系统进行了调试和测试,以确保系统正常运行。

2.2.3 使用与监测完成安装后,地源热泵系统开始投入使用。

工程师团队定期对系统进行监测和维护,以确保其性能和效果。

3. 效果与应用3.1 节能效果地源热泵系统在该案例中取得了显著的节能效果。

与传统的锅炉供暖系统相比,地源热泵系统能够轻松实现更高的热效率,大大降低建筑物的能耗。

3.2 环境效益地源热泵系统还具有出色的环境效益。

它不需要燃烧化石燃料,因此没有直接的二氧化碳排放。

此外,由于地源热泵系统利用的是可再生地热能源,因此也不会给地下水或土壤带来污染。

3.3 经济可行性尽管地源热泵系统的初次投资相对较高,但它具有较短的回收期。

在长期运行中,地源热泵系统能够显著降低供暖成本,为业主带来可观的经济收益。

4. 结论该案例为我们展示了地源热泵系统在商业办公大楼中的应用。

通过节能环保的设计理念和先进的技术,地源热泵系统不仅能够提供舒适的室内环境,还能为业主带来经济和环境双重效益。

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解地源热泵是一种利用地球深层热能进行空调和热水供应的技术,主要利用地下温度相对稳定的特点,通过地源热泵将地下的低温热能转化为室内所需要的高温热能。

地源热泵工程的设计方法是实现该技术的关键,本文将对地源热泵工程设计的方法与实例进行探析。

一、地源热泵工程的基本原理地源热泵利用地下的低温热能进行供热和空调,其基本原理可以用以下公式表示:Qc=Qevap/ε1-Qcond/ε2其中,Qc为室内需要的热能,Qevap为地下的低温热能,ε1为蒸发器的效率,Qcond为压缩机所需的电能,ε2为冷凝器的效率。

可以看出,地源热泵实现供热和空调的主要依靠于蒸发器和冷凝器的效率。

蒸发器的效率取决于热水与地下水流经其间的传热面积和传热系数,而冷凝器则主要与空气的流通速度和面积有关。

二、地源热泵工程的设计方法地源热泵工程的设计方法主要由以下几个方面组成:1、地源热泵容量的确定地源热泵的容量主要取决于房间的面积和所需的制冷量或制热量。

在确定地源热泵容量前,需要对房间面积、朝向、地理环境、气象条件等进行综合考虑,以便确定最为适宜的地源热泵容量。

2、蒸发器和冷凝器的设计蒸发器和冷凝器是地源热泵的核心组件,其设计直接影响到热泵的工作效率。

在确定蒸发器和冷凝器的设计时,需要考虑热水的流量和温度变化,进一步通过计算得出两组件的面积和传热系数等参数。

3、管道系统的设计管道系统是地源热泵的重要组成部分,其设计涉及到管道的铺设方式、材料选择、管道长度、连接方式等。

合理的管道设计能够保证地源热泵的稳定运行和长期性能。

4、控制系统的设计控制系统是地源热泵的大脑,其设计是保证热泵工作性能稳定和安全运行的重要环节。

在设计控制系统时,需要考虑控制器的硬件性能和软件功能,并对各个组件进行合理的集成和优化设计。

在确定了地源热泵的容量、蒸发器和冷凝器的设计、管道系统的设计、控制系统的设计等各个参数后,还需要进行相关的预测和分析,以保证热泵的稳定性、高效性和经济性。

地源热泵系统设计与应用实例

地源热泵系统设计与应用实例

地源热泵系统设计与应用实例地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利用地下土壤或地下水体的地热资源进行热能交换的热泵系统。

它通过地下热交换器吸收或释放热量,实现供暖、制冷和热水供应等功能。

本文将介绍地源热泵系统的设计原理,并结合实际案例来探讨其应用。

一、地源热泵系统设计原理地源热泵系统的设计包括地热资源评估、热泵机组选型、热源井设计、热交换器布置和管路设计等环节。

以下是地源热泵系统设计的一般流程:1. 地热资源评估在选择地源热泵系统时,需要先评估地下土壤或地下水体的温度、含水量等参数,以确定热源的可利用性。

通常来说,地下温度较稳定,适合作为地热资源。

2. 热泵机组选型根据建筑的供暖、制冷和热水需求,选择合适的热泵机组。

不同的机组类型、规格和能力会直接影响地源热泵系统的性能和效果。

3. 热源井设计热源井是地源热泵系统的核心组成部分,它通过垂直或水平的方式与地下热源进行热交换。

井深、井径以及井间距等参数需要根据具体情况进行合理设计。

4. 热交换器布置根据建筑的供热或供冷需求,将热泵机组与热源井之间的热交换器布置在合适的位置,以确保热量的高效传递和利用。

5. 管路设计地源热泵系统中的管路设计也需要充分考虑,包括管径、管材、管道布局等因素。

好的管路设计可以提高系统的热能输送效率。

二、地源热泵系统应用实例以下是一个典型的地源热泵系统应用实例,以某高层办公楼为例:1. 项目背景该办公楼位于城市中心,是一座多层高层建筑。

由于市区供暖系统的限制,传统的锅炉供暖方式存在一定的问题,因此选择地源热泵系统进行供暖和制冷。

2. 地热资源评估通过勘测和分析,确定地下水体的平均温度为15℃,且含水量丰富,具备较好的地热资源。

3. 热泵机组选型根据建筑的需求和设计条件,选择了一台功率为100KW的地源热泵机组,具备供暖和制冷双重功能。

4. 热源井设计根据地下水体的水位和季节变化情况,设计了一口深度为60米的垂直热源井,井径为0.5米。

建筑节能施工方案地源热泵系统的设计与安装

建筑节能施工方案地源热泵系统的设计与安装

建筑节能施工方案地源热泵系统的设计与安装建筑节能是当前全球范围内关注的热点话题,而地源热泵系统作为一种有效的节能技术,被广泛应用于建筑领域。

它通过利用地壳内储存的热能,实现了建筑物供暖、制冷和热水供应的高效能,同时能够显著减少对传统能源的依赖,减少碳排放。

本文旨在探讨地源热泵系统的设计与安装,以期为建筑节能施工方案提供具体指导。

一、地源热泵系统设计地源热泵系统的设计要充分考虑建筑的热负荷和使用需求。

具体步骤如下:1.1 确定热负荷计算方法根据建筑的用途、面积和设计要求,选择合适的热负荷计算方法。

常用的方法包括传统计算法、动态模拟法和经验法等。

根据热负荷计算结果,确定地源热泵系统的供热、制冷和热水需求。

1.2 确定地源热泵系统的热源和热泵机组根据建筑物周边环境条件和能源可利用情况,选择合适的热源方式,如地埋式水平换热器、垂直地温井和湖泊水源等。

同时,根据热负荷计算结果,确定合适的热泵机组容量和型号。

1.3 确定地源热泵系统的供热与制冷方式根据建筑物的使用需求和节能要求,确定地源热泵系统的供热与制冷方式。

常见的方式包括直接蒸发冷却、间接蒸发冷却和地板辐射供暖等。

1.4 进行系统管网的设计与布局根据建筑物的结构特点和地源热泵系统的供热与制冷方式,合理设计系统管网的布局和管径。

同时,考虑系统的稳定性和节能性,选择合适的水泵、泵阀及配管等。

二、地源热泵系统安装地源热泵系统的安装关乎其性能和使用寿命,以下是安装步骤的详细介绍:2.1 地源热泵系统的设备安装根据设计方案,按照地源热泵系统设备的布局,进行设备的安装。

包括主机、热交换器、水泵、水箱、管道等。

2.2 地源热泵系统的水井施工如果采用垂直地温井作为热源,需要进行水井的施工。

根据具体的井深和地质要求,进行井孔的钻探、井壁的维护和安装井管等作业。

2.3 地源热泵系统的管道安装根据管道布局图,进行地源热泵系统的管道安装。

确保管道的布置合理、连接牢固,并严格检验和试压,以确保系统运行的安全和稳定。

地源热泵设计方案及运行费用分析实例

地源热泵设计方案及运行费用分析实例
/$ 与以空气作为热源的普通空调器相 比,在满足相同的冷、热负荷条件下,地源热 泵系统可节省运行费用 %1< 左右。
#$ 由于地源热泵系统无需消耗燃料,使 用便捷;可以有效改进局部环境,对环境保护 有积极的促进作用。
参考文献
4 . 5 蒋能兆等,空调用热泵技术及应用,北京;机械工 业出版社,.,,#
所,地源热泵则更体现出其特有的优越性;基 于以上特点,本文对津港高速公路收费站地 源热泵系统的设计及实际运行效果进行了系 统分析。
一、地源热泵系统负荷计算 ’$ ’ 热泵系统负荷计算 津晋高速公路天津段自天津起至大港, 全长 () 公里,建有三个收费站。津港收费站 包括综合楼、综合楼附属用房及 * 个收费 亭。其中综合楼建筑面积为 *##+!;综合楼附 属 餐 厅 为 ,"+!; * 个 收 费 亭 合 计 建 筑 面 积 #*+!;津港收费站合计总建筑面积为 ,*’+!。 根据天津气候条件及收费站建筑物的土 建围护结构,本设计采用了 -./0-1 推荐提 供的 234 冷负 荷系 数法计 算收 费站建 筑负 荷;地源热泵系统在制冷工况时,蒸发器温度 为 * 5 ’!6 ,冷凝器温度为 (" 5 ()6 ,室内温 度 !)6 。其中收费站综合楼和附属用房的供 冷 负 荷 为 ’!"7 8 +!, 收 费 亭 供 冷 负 荷 为 !!"7 8 +!。据此,津港收费站供冷最大负荷合 计为 ’’( 97,津港收费站埋地换热器放热最 大负荷合计为 ’#% 97。 热负荷计算,本设计采用了 -./0-1 推 荐提供的方法计算收费站建筑热负荷,地源
关键词:热泵 供热 制冷
引言 地源热泵作为热泵技术应用的一个新的 分支,由于其节能和优越的环保性能,近年来 正在得到广泛的应用。地源热泵是利用土壤 的良好蓄热及蓄冷特性进行的热力学逆循环 的一种工程应用;在冬季供热时,热泵系统通 过预埋在地下的管道将储存在地下的热通过 传热介质吸收,作为逆循环中的低温热源,由 热泵完成逆循环并向热用户提供热量;在夏 季供冷时,利用地下环境温度较低的特点使 制冷系统中的冷凝温度降低,从而提高系统 的制冷系数,与冷凝器直接与空气环境进行 热交换的普通空调器制冷相比,有一定的节 能效果。由于地源热泵系统在运行工作过程 中除驱动热泵的动力外,无需其他热源或动 力,而驱动热泵的动力主要是电能。因此,如 不考虑电能的来源,地源热泵系统是城市供 热及供冷的一种清洁能源,它不需要建立一 般城市供热所需的锅炉房,同样也不存在由 于燃料燃烧(燃煤、燃油)而带来的城市环境 污染问题,可以实现冷热联供。此外,在实际 使用中,对于一些受客观条件限制而无法采 用其他供热、供冷方式的场所,如高速公路收 费站、人员设备相对较少的科考站、边防哨 & !" &

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例1. 引言地源热泵技术作为一种清洁、高效的能源利用方式,近年来得到广泛应用。

地源热泵是利用地热能和地下水的恒温特性,通过换热交换器将地下热源传递到热泵机组中,进而供暖或制冷。

本文将介绍地源热泵工程的设计方法和实例,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。

2. 地源热泵工程设计方法2.1 能源需求分析在地源热泵工程设计前,需要首先进行能源需求分析。

这一步骤包括确定建筑的热负荷和制冷负荷,以及热水需求。

通过收集建筑的用能数据和气候数据,可以计算出建筑的需求参数,为后续的工程设计提供依据。

2.2 地源热泵系统设计地源热泵系统设计包括地源热泵机组的选择、地热能源的利用、热水系统的设计等。

在选择地源热泵机组时,需要考虑其制冷量和供暖量是否满足建筑的需求,以及机组的能效等级。

地热能源的利用方式有地埋管和地下水两种,需要根据实际情况确定最适宜的方式。

热水系统的设计包括热水管道的敷设和热水储存设备的选择,需要考虑供水温度和供水量等参数。

2.3 控制系统设计地源热泵系统的控制系统设计非常重要,可以有效地提高系统的运行效率。

控制系统设计包括温度控制、泵阀控制和换热器控制等。

通过合理地设置控制参数和控制策略,可以实现系统的自动调节和优化运行。

3. 地源热泵工程实例分析3.1 XX大厦地源热泵工程设计实例XX大厦是一座办公楼,面积为10000平方米,需要提供制冷和供暖效劳。

在能源需求分析阶段,通过收集建筑的用能数据和气候数据,计算出其热负荷和制冷负荷。

在地源热泵系统设计阶段,根据建筑的需求参数和机组的性能参数,选择一台制冷量和供暖量适配的地源热泵机组,并确定地热能源利用方式和热水系统设计。

在控制系统设计阶段,设置合理的控制策略,使得地源热泵系统能够自动调节和优化运行。

3.2 YY别墅地源热泵工程设计实例YY别墅是一座高档住宅,面积为500平方米,需要提供制冷和供暖效劳。

在能源需求分析阶段,通过收集建筑的用能数据和气候数据,计算出其热负荷和制冷负荷。

地源热泵设计实例

地源热泵设计实例

空调系统初步方案
一、工程概况
公建建筑,总建筑面积4957m2,主要功能为:。

二、空调冷热负荷估算:(总建筑面积:4957平方米)
热负荷指标q=45w/m2 总热负荷Q=45*4957=223KW
冷负荷指标q=85w/m2 总冷负荷Q=85*4957=421KW
夏季空调总冷负荷估算为421KW左右,冬季采暖热负荷为223KW。

三、系统方案确定:
1、从工程与气候特点来看,根据实际情况,结合投资费用、运行费用等,以及冬夏季负荷特性,建议根据夏季冷负荷估算地埋管换热器数量。

2、采用De32双U形管土壤换热器时,每米换热器供热量暂设定为41w,这样共需土壤换热器10268米,土壤换热器深度按100米设计,共需土壤换热器104个,孔间距为5m,钻孔尺寸160mm,回填料采用水泥浆加膨润土,返浆回填。

下面为具体方案表:
3、末端风机盘管选用上海开利,室内初步选用98台风机盘管,型号42CE00230A 19台
42CE00330A 22台
42CE00430A 24台
42CE00530A 12台
42CE00630A 12台
42CE00830A 9台
4、地源热泵机组选用上海开利,30HXC165A-HP1一台
5、水泵负荷侧及地源侧各采用一用一备
6、定压补水装置一套
7、软化水设备一套
8、软化水箱一套
9、分集水器,负荷侧及地源侧各用一套。

三、投资概算方案
办公楼卫生间包含风盘投资方案表:。

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解

摘要:本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤,重点论述了地下热交换器的设计过程。

并举例加以说明。

关键词:土壤源热泵热交换器0 引言1 土壤源热泵系统设计的主要步骤kW(1)kW(2)其中Q1'——夏季向土壤排放的热量,kWQ1——夏季设计总冷负荷,kWQ2'——冬季从土壤吸收的热量,kWQ2——冬季设计总热负荷,kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数2 地下热交换器设计地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等。

文献[2]介绍了一种计算方法共分9个步骤,很繁琐,并且部分数据不易获得。

在实际工程中,可以利用管材“换热能力”来计算管长。

换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量,一般垂直埋管为70~110W/m(井深),或35~55W/m(管长),水平埋管为20~40W/m(管长)左右[3]。

设计时可取换热能力的下限值,即35W/m(管长),具体计算公式如下:其中 Q1'——竖井埋管总长,mL ——夏季向土壤排放的热量,kW分母“35”是夏季每m管长散热量,W/m其中 N——竖井总数,个L——竖井埋管总长,mH——竖井深度,m分母“2”是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。

其中p——管路最大压力,Papo——建筑物所在的当地大气压,Paρ——地下埋管中流体密度,kg/m3g ——当地重力加速度,m/s2h——地下埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差,mρh——水泵扬程,Pa3 其它4 设计举例上海夏季大气压力po =100530 Pa,水的密度ρ=1000 kg/m3,当地重力加速度g =9.8 m/s2,高度差h=50.5 m重力作用静压ρgh =494900 Pa水泵扬程一半0.5 ρh=7.5 mH2O=73529 Pa因此,管路最大压力p=po+ρgh+0.5 ρh=668959 Pa(约0.7Mpa)5 结论参考文献:[1] 徐伟等.地源热泵工程技术指南.北京:中国建筑工业出版社,2001.11[2] 谢汝镛.地源热泵系统的设计.现代空调,2001.3:33~74[3] 肖益民等.地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例.现代空调,2001.3:88~100[4] 王勇.地源热泵研究(1)——地下换热器性能研究:[硕士学位论文].重庆:重庆建筑大学,1997。

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地源热泵工程设计方法与实例讲解摘要:本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤,重点论述了地下热交换器的设计过程。

并举例加以说明。

关键词:土壤源热泵热交换器0 引言随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。

地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。

冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。

相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。

土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。

地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。

地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似,用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。

虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好,能耗低,性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,且水质也不一定能满足要求,所以其使用范围受到一定限制。

国外(如美国、欧洲)主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。

目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导,本文进行了初步探讨,以供参考。

1 土壤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。

冬夏季地下换热量分别是指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[2]计算:kW (1)kW (2)其中Q1'——夏季向土壤排放的热量,kWQ1——夏季设计总冷负荷,kWQ2'——冬季从土壤吸收的热量,kWQ2——冬季设计总热负荷,kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数,计算时应从样本中选用设计工况下的COP1、COP2 。

若样本中无所需的设计工况,可以采用插值法计算。

(2)地下热交换器设计这部分是土壤源热泵系统设计的核心内容,主要包括地下热交换器形式及管材选择,管径、管长及竖井数目、间距确定,管道阻力计算及水泵选型等。

(在下文将具体叙述)(3)其它2 地下热交换器设计2.1 选择热交换器形式2.1.1 水平(卧式)或垂直(立式)在现场勘测结果的基础上,考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用,确定热交换器采用垂直竖井布置或水平布置方式。

尽管水平布置通常是浅层埋管,可采用人工挖掘,初投资一般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多[3],并且往往受可利用土地面积的限制,所以在实际工程中,一般采用垂直埋管布置方式。

根据埋管方式不同,垂直埋管大致有3种形式:(1)U型管(2)套管型(3)单管型(详见[2])。

套管型的内、外管中流体热交换时存在热损失。

单管型的使用范围受水文地质条件的限制。

U型管应用最多,管径一般在50mm以下,埋管越深,换热性能越好,资料表明[4]:最深的U型管埋深已达180m。

U型管的典型环路有3种(详见[1]),其中使用最普遍的是每个竖井中布置单U型管。

2.1.2 串联或并联地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种,串联系统管径较大,管道费用较高,并且长度压降特性限制了系统能力。

并联系统管径较小,管道费用较低,且常常布置成同程式,当每个并联环路之间流量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。

因此,实际工程一般都采用并联同程式。

结合上文,即常采用单U型管并联同程的热交换器形式。

2.2 选择管材一般来讲,一旦将换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。

常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足,且需要埋入地下的管道的数量较多,应该优先考虑使用价格较低的管材。

所以,土壤源热泵系统中一般采用塑料管材。

目前最常用的是聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)管材,它们可以弯曲或热熔形成更牢固的形状,可以保证使用50年以上;而PVC管材由于不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此,不推荐用于地下埋管系统。

2.3 确定管径在实际工程中确定管径必须满足两个要求[2]:(1)管道要大到足够保持最小输送功率;(2)管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。

显然,上述两个要求相互矛盾,需要综合考虑。

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,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[1]。

2.4 确定竖井埋管管长地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等。

文献[2]介绍了一种计算方法共分9个步骤, 很繁琐,并且部分数据不易获得。

在实际工程中,可以利用管材“换热能力”来计算管长。

换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量,一般垂直埋管为70~110W/m(井深),或35~55W/m(管长),水平埋管为20~40W/m(管长)左右[3]。

设计时可取换热能力的下限值,即35W/m(管长),具体计算公式如下:(3)其中Q1'——竖井埋管总长,mL ——夏季向土壤排放的热量,kW分母“35”是夏季每m管长散热量,W/m2.5 确定竖井数目及间距国外,竖井深度多数采用50~100m[2],设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H,代入下式计算竖井数目:(4)其中N——竖井总数,个L——竖井埋管总长,mH——竖井深度,m分母“2”是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。

然后对计算结果进行圆整,若计算结果偏大,可以增加竖井深度,但不能太深,否则钻孔和安装成本大大增加。

关于竖井间距有资料指出:U型管竖井的水平间距一般为4.5m[3],也有实例中提到DN25的U型管,其竖井水平间距为6m,而DN20的U型管,其竖井水平间距为3m[4]。

若采用串联连接方式,可采用三角形布置(详见[2])来节约占地面积。

2.6 计算管道压力损失在同程系统中,选择压力损失最大的热泵机组所在环路作为最不利环路进行阻力计算。

可采用当量长度法,将局部阻力件转换成当量长度,和管道实际长度相加得到各不同管径管段的总当量长度,再乘以不同流量、不同管径管段每100m管道的压降,将所有管段压降相加,得出总阻力。

2.7 水泵选型根据上述计算最不利环路所得的管道压力损失,再加上热泵机组、平衡阀和其他设备元件的压力损失,确定水泵的扬程,需考虑一定的安全裕量。

根据系统总流量和水泵扬程,选择满足要求的水泵型号及台数。

2.8 校核管材承压能力管路最大压力应小于管材的承压能力。

若不计竖井灌浆引起的静压抵消,管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一半的总和[1],即:其中p——管路最大压力,Papo——建筑物所在的当地大气压,Paρ——地下埋管中流体密度,kg/m3g ——当地重力加速度,m/s2h——地下埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差,mρh——水泵扬程,Pa3 其它3.1与常规空调系统类似,需在高于闭式循环系统最高点处(一般为1m)设计膨胀水箱或膨胀罐,放气阀等附件。

3.2在某些商用或公用建筑物的地源热泵系统中,系统的供冷量远大于供热量,导致地下热交换器十分庞大,价格昂贵,为节约投资或受可用地面积限制,地下埋管可以按照设计供热工况下最大吸热量来设计,同时增加辅助换热装置(如冷却塔+板式换热器,板式换热器主要是使建筑物内环路可以独立于冷却塔运行)承担供冷工况下超过地下埋管换热能力的那部分散热量。

该方法可以降低安装费用,保证地源热泵系统具有更大的市场前景,尤其适用于改造工程[1]。

4 设计举例4.1 设计参数上海某复式住宅空调面积212m2。

4.1.1 室外设计参数夏季室外干球温度tw=34℃, 湿球温度ts=28.2℃冬季室外干球温度tw=-4℃, 相对湿度φ=75%4.1.2 室内设计参数夏季室内温度tn=27℃, 相对湿度φn=55%冬季室内温度tn=20℃, 相对湿度φn=45%4.2 计算空调负荷及选择主要设备参考常规空调建筑物冷热负荷的计算方法,计算得到各房间冷热负荷并选择风机盘管型号;考虑房间共用系数(取0.8),得到建筑物夏季设计总冷负荷为24.54kW,冬季设计总热符负荷为16.38kW,选择WPWD072型水源热泵机组2台,本设计举例工况下的COP1=3.3,COP2 =3.7。

4.3 计算地下负荷根据公式(1)、(2)计算得kWkW取夏季向土壤排放的热量Q1 '进行设计计算。

4.4 确定管材及埋管管径选用聚乙烯管材PE63(SDR11),并联环路管径为DN20,集管管径分别为DN25、DN32、DN40、DN50,如图1所示。

4.5 确定竖井埋管管长根据公式(3)计算得m4.6 确定竖井数目及间距选取竖井深度50m,根据公式(4)计算得个圆整后取10个竖井,竖井间距取4.5m。

4.7 计算地埋管压力损失参照本文2.6介绍的计算方法,分别计算1-2-3-4-5-6-7-8-9-10―11―11′-1′各管段的压力损失,得到各管段总压力损失为40kPa。

再加上连接到热泵机组的管路压力损失,以及热泵机组、平衡阀和其他设备元件的压力损失,所选水泵扬程为15mH2O。

4.8 校核管材承压能力上海夏季大气压力po=100530 Pa,水的密度ρ=1000 kg/m3,当地重力加速度g =9.8 m/s2,高度差h=50.5 m重力作用静压ρgh =494900 Pa水泵扬程一半0.5 ρh=7.5 mH2O=73529 Pa因此,管路最大压力p=po+ρgh+0.5 ρh=668959 Pa(约0.7Mpa)聚乙烯PE63(SDR11)额定承压能力为1.0MPa,管材满足设计要求。

5 结论地源热泵系统在我国长江流域及其周围地区具有广阔的应用前景,但有关影响土壤源热泵系统广泛应用的主要因素(如地下热交换器的传热强化、土壤性质等)的研究还很有限,设计时大致可以遵循以下原则:(1)若建筑物周围可利用地表面积充足,应首先考虑采用比较经济的水平埋管方式;相反,若建筑物周围可利用地表面积有限,应采用竖直U型埋管方式。

(2)尽管可以采用串联、并联方式连接埋管,但并联方式采用小管径,初投资及运行费用均较低,所以在实际工程中常用,且为了保持各并联环路之间阻力平衡,最好设计成同程式。

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