最全面的地、水源热泵设计与施工要点

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1、.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UPVCPBPP-RPEXABS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≤7

2、0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2.02.01.25膨胀系统/（m/m·℃）7ｘ10-513ｘ10-511ｘ10-515ｘ10-511ｘ10-52.5ｘ10-51.18ｘ10-51.5ｘ10-40.160.220.240.410.260.450.49..导热系数/（W/(m·K)）弹性摸量/（N/cm2）3.5ｘ1053.5ｘ1051.1ｘ1050.6ｘ1058ｘ104膨胀力/MPa（D=3

3、2mm,t=50℃,L=10m）314.817.825.3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/mm20~31516~11020~11016~6315~30016~6315~5520~730寿命/a5050505050505050连接方式弹性密封或粘接夹紧式，热熔连接，插接电熔合连接热熔连接夹紧式，采用金属或尼龙接头粘接夹紧式，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

4、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10－6m2/sρ密度kg/m3c热容量kJ/（kg·K）花岗岩3.51.333330.84大理石2.41.0329170.84致密湿土1.30.6521830.88致密干土0.90.5220830.84轻质湿土0.90.5216671.05轻质干土0.350.2815000.84密度越大，导热系数越大。3.埋管管径两

5、个要求：满足换热量（管径要大）保持管道内紊流以保证流体与管道传热一般并联环路用小管径，集管用大管径常用管径有：20/25/32/40/50mm管内流速控制在1.22m/s以下，对大管径（DN50以上），流速<2.44m/s。..间距：目的：防止埋管间热干扰。工程规模小，埋管单排布置，间隙运行的，取3.0m间距；工程规模大，间隙运行的，U型竖埋管间距一般为4.5m；连续运行的，多排埋管布置，取6m间距。4.确定埋管形式类型：单U型管和双U型管..工程规模小，埋管建议采用单U。工程规模大，且埋管面积不

6、足，埋管建议采用双U。埋管深度：水平埋管单层管最佳埋深为0.8~1.0m双层管最佳埋深为1.2~1.9m应埋在当地冻土深度以下适合间隙使用。垂直埋管钻60m以内井深费用低；井深80m内可用普通承压塑料管，大于80m，需用高承压塑料管（1.6~2.0Mpa），成本大大增加井深50m造价比井深100米造价敌30~50%浅埋（≤30m），中埋（31~80m），深埋（≥80m），中埋是最多的选择。确定埋管所需总管长经验数据：垂直埋管70~110W/m（井深，对U型管），或35~55W/m管长水平埋管取20

7、~40W/m管长。暖通南社整理发布主要会出现的问题及解决办法南方夏季冷负荷远大于冬季热负荷，若采用地源热泵将造成两个问题：..土壤热不平衡，长期运行系统效果变差。按夏季冷负荷造成地热换热器投资巨大。解决方法土壤换热量按冬季热负荷的120%设计多余的冷负荷配置冷却塔进行散热。5.确定热交换器换热量按建筑物冷热负荷计算冬夏地下换热量6.计算管道压力损失各管段压力损失<30~50KPa/100M最大不超过50KPa/100M沿程阻力及局部阻力值可查表格水泵消耗功率P与热泵容量名义冷吨之比控制在50~75

8、W/冷吨（14.2~21.3W/kW。7.校核管材承压能力闭式系统承受最大压力PP=P0+ρgh+0.5PhP0大气压Pa..ρ流体密度，kg/m3g重力加速度，9.8m/s2h地下埋管最低点与闭式循环最高点高度差，mPh水泵扬程Pa对于埋管50m，水泵扬程40m的系统，最大承压为0.76MPa。设计举例上海某住宅空调面积212m2计算空调冷热负荷，并考虑房间同时使用系数，总冷负荷25kW，总热负荷17kW。选用设备能效比按3.5计算则夏季向土壤排放热量=25*（1+1/3.5）=