欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:47477698
大小:492.50 KB
页数:5页
时间:2020-01-11
《暖通空调热泵技术素材第6章》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第6章土壤耦合热泵空调系统基本概念s土壤耦合热泵空调系统是地源热泵系统的一种型式,又称地埋管地源热泵系统、土壤源热泵空调系统等。根据是否存在中间传热介质(通常是水或添加防冻剂的水溶液),土壤耦合热泵还可以分为直接膨胀式(Directexpansionground-coupledheatpump,简称DX-GCHP)和间接膨胀式(又称第二环路土壤耦合热泵系统,Secondaryloopground-coupledheatpump,简称SL-GCHP)两种类型。s土壤耦合热泵空调系统通过中间传热介质(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中流动,实现系统与大地之间的传热
2、。土壤耦合热泵空调系统一般由三个环路组成:室外环路、制冷剂环路、室内环路。s土壤耦合热泵空调系统设计计算前的准备工作是通过现场勘察、水文地质调查、设置测试孔和监测孔以及热响应试验等,为方案选择与决策提供依据,同时也为设计计算提供设计材料和基础依据。之后进行的是地埋管换热器的传热分析,最后就是具体的设计计算过程。s地埋管及管件应符合下列规定:(1)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,宜采用聚乙烯管(PE80或PE100)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯管(PVC)。管件与管材应用相同的材料。(2)地埋管质量应符合国家现行标准中的各项
3、规定。管材的公称压力及使用温度应满足设计要求,且管材的公称压力不应小于1.0MPa。s根据布置形式的不同,地下埋管换热器可分为水平埋管与竖直埋管换热器两大类。水平埋管方式的优点是在软土地区造价较低,但它的缺点是传热条件受外界气候条件的影响、占地面积大,通常不太适合中国地少人多的国情。当可利用地表面积较大、地表层不是坚硬的岩石、建筑物规模小时宜采用水平地埋管换热器。否则,宜采用竖直地埋管换热器。竖直地埋管换热器的优点是占地少、工作性能稳定等。s采用竖直埋管换热器时,每个钻孔中可设置一组(单U)或两组U形管(双U)。尽管单U形埋管的钻孔内热阻比双U形埋管大30%以上,但实测与
4、计算结果均表明:双U形埋管比单U形埋管仅可提高15%~20%的换热能力。双U形埋管管材用量大,安装较复杂,运行中水泵的功耗也相应增加。因此一般地质条件下,多采用单U形埋管。但对于较坚硬的岩石层,选用双U形埋管比较合适。s现有的地埋管换热器传热模型可分为两大类:第一类是以热阻概念为基础的半经验性设计计算公式,主要用来根据冷、热负荷估算地埋管换热器所需埋管的长度。第二类方法是以离散化数值计算为基础的传热模型,可以考虑比较接近现实的情况,用有限元或有限差分法求解地下的温度响应并进行传热分析。s对于实际工程计算,竖直地埋管换热器的长度常采用半经验公式进行设计计算,可采用:(1)《
5、地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)》推荐的设计计算方法;(2)按现场测试获得的单位钻孔深度(或管长)的换热量确定其长度;(3)按线算图确定竖直地埋管换热管的孔深与管长。重要图表图6-1土壤耦合热泵流程示意图1-地下埋管;2-循环水泵;3-板式换热器;4-蒸发器;5-节流机构;6-冷凝器;7-制冷压缩机;8-热用户;V1~V8-阀门图6-2土壤耦合热泵空调系统分类图6-3直接膨胀式热泵系统1-压缩机;2-四通换向阀;3-室内空气/制冷剂换热器;4-风机;5-节流机构;6-单向阀;7-贮液器;8-地埋管换热系统图6-4间接膨胀式热泵系统1-压缩机;2-四通换
6、向阀;3-室内空气/制冷剂换热器;4-风机;5-节流机构;6-中间传热介质/制冷剂换热器;7-中间传热介质循环泵;8-地埋管换热系统图6-6几种常见的水平地埋管换热器形式[3](a)单或双环路;(b)双或四环路;(c)三或六环路图6-7几种新近开发的水平地埋管换热器形式[3](a)垂直排圈式;(b)水平排圈式;(c)水平螺旋式图6-8竖直地埋管换热器形式[3](a)单U形管;(b)双U形管;(c)小直径螺旋盘管;(d)大直径螺旋盘管;(e)立柱状;(f)蜘蛛状;(g)套管式表6-4串联和并联系统的优缺点对比连接方式优点缺点串联①单一的流程和管径;②由于系统需要较大直径的管
7、道,管道长度较长,使出水温度较高;③系统的空气和废渣易排除。①需要较大的管径、较大的流体体积和较多的防冻剂;②管道费用较高;③安装劳动力费用较高;④由于长度压力降特性,限制了系统的能力。并联①管径较小,管道费用较低;②需要防冻剂较少;③安装劳动力费用较低。①一定要保证系统空气和废渣的排除;②在保证等长度环路下,每个并联路线之间流量保证平衡。图6-10地埋管换热系统的分集水器图6-11竖直地埋管换热系统线算图
此文档下载收益归作者所有