地源热泵工程的实践与研究

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1、60山东饮荞科蓝2006年第I期地源热泵工程的实践与研究山东省谋田地质局第四勘探队郑良村马贤健摘要该文介绍了地源热泵，结合工程实践，对地源热泵工程的管井场区进行规划，采用垂直埋管系统，并联环路方式，选择适宜的热泵机组，并以本供暖制冷系统与燃煤集中供暖等进行比较，说明地源热泵节能、环保等成效。及地源热泵现阶段施工应注重经验总结、工艺改进。关键词浅层地热资源地源热泵埋管系统地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又度为loom,可制冷的高效节能空调系统，通过输人少量的高品位能源地下机房位于管井分布区的中间部位，这有利于地下埋(如电能)，实现低品能向高品能的转移，通常消耗1kW的能管环路同

2、程，在很大程度上确保了流体经过各埋管的流程相源，用户可以得到4kW以上的能源的输出。同，工作流体的阻力、流量、换热量比较均匀，能充分发挥地下埋管换热效率。1工程概况2.2埋管系统200年下半年，四队承接了建筑占地8000心、建筑面积每个管井成孔后及时用清水进行冲孔，置换孔内泥浆，达52000m'的地源热泵系统的勘察安装工程，该建筑拥有6冲至循环水清澈为止，以便有利于换热管的下管安装。管井层写字楼3栋，6层住宅楼5栋，9层酒店1栋。采暖空调面内安装独立U形管2路，为031.75mm，埋管深度为loom。下积41000时，热交换量850冷吨;地下热交换形式为地下水管后填细砂并用清水沉实。式，

3、采用垂直热交换器的埋管系统，管井为(D146mm,若不进行泥浆置换写沉砂，会影响地下埋管的换热效工程设计要求:(1)制冷效果:室外36℃有太阳照射时，果。室内25℃以下。(2)供暖效果:室外一10℃夜间时，室内2090地下埋管系统的环路方式采用并联，它具有管径小、安以上。(3)舒适性:送风均匀，室内最大温差土19C，无明显吹装成本低等优点，具体方式为:4个管井内的8路U形管通过风感。4D50.8mm的进、回流管并联在一起，构成一个环路系统，与中根据工程地质报告，拟建场地的岩土层在勘探深度央机组相连，共56个环路系统。安装时做到各环路系统尽loom范围内，由第四系冲洪积层和上第三系岩层组成

4、。上量相对机房呈对称分布，使各管道排列有序、对称的环路系第三系岩层中的玄武岩、砂岩与泥岩厚度之比为4:1，因而场统等长，以保证对称的并联回路有相同的流量;而用较大直区地层的热导率较高，较适于地源热泵系统的安装。径的管子作进、回流管，可使并联回路出口与进口有相同的工作压力，起到集箱的作用。2地源热泵系统埋管内的工作流体为乙二醇水溶液，具有较好的导热性、无腐蚀性，价格适中。但要定期检查，以防泄漏。2.1管井场地的规划由于地下埋管系统几乎不能进行维护，本工程采用聚乙地源热泵系统的热交换量较大，依照场地规划绿地的分烯(PE)管，它具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性，并且柔韧性布范围，对称地设计了4个

5、管井施工场区，中间为地下中央好、强度高，还可通过热熔合形成比自身强度更好的连接接机组的机房。见图1,头，达到了免维护的要求。2.3热泵机组及室内部分(1)热泵机组。为保证提供满足符合负荷要求的冷量或热量，配置法国(CIAT)产6台原装进口地源热泵机组，其中2台备用，每台功率80kW，功率符合要求。主机换热器选用铜质列管式换热器，具有流量大、换热效率高等特点，能满足大面积冷热交换的需求。(2)室内部分。供热或制冷的使用终端有:会议室、办公室、餐厅及家庭住户，选用卧式暗装风机盘管，实际供暖制冷效果满足负荷要求。图1管井场区分布示意图1',2'管井的场区东西长约50m,3',4'管井的场区东3

6、运行使用情况西长约55m，南北均宽约20m;管井平面上采用正方形网格状地源热泵系统经过一个夏季与一个冬季的运行使用，与布孔，行、列间距也就是埋管间距为5m，确保埋管间距尽量燃煤集中供暖费用相比较，其统计数据见表10达到理论设计要求，总管井数为224孔，每个管井的终孔深t2006年第1期山东饮荞种拔61表1数据统计表成任何影响。据有关部门统计，每建筑平米各种采暖方式的运行费用地源热泵然煤集中供暖为:燃气采暖锅炉25一30元(矽·季)，天然气集中供暖25元系统单位价格总价格单位价格总价格(时·季)，燃煤集中供暖18元(甘·季)，而地源热泵运行冬、(刃廿)(万元)(AU廿)(万元)夏两季的费用

7、为14.3元/时。可以看出，地源热泵的供暖、制供暖冷费用最低。8.3034.018.073.8(冬季)4结束语制冷6.田24.6(夏季)(1)地源热泵现处于兴起阶段，它涉及地质、钻探、水文、暖通、计算机应用等多个学科，还需要进行大量基础性研究，合计58.6刀.8因而在施工中总结经验、改进工艺显得尤为重要，这样可有该空调系统从%030年6月投人使用，经过夏、冬两季的效防止在工程施工中走弯路，减少不必要的损失与浪费。使用，系统运行平稳，