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地源热泵、水源热泵机组节能效益分析
地源中央空调技术关键
地源和水源热泵中央空调系统主要由地下换热装置、热泵机组和末端系统三个部分组成。其中热泵机
组和末端系统已经相当成熟,地下换热装置通过换热的方式从地下吸取能量,由于地下的情况千
变万化,极其复杂,它是世界上最大的不均质体,因此,地下换热装置如何能够因地制宜、长期
稳定的从地下获取热泵所需的能量,同时又尽可能的不影响环境,是安装水源、地源热泵系统的
技术关键。
  现场踏勘:
    决定采用地源热泵系统后的现场踏勘,除了进行场地调查以外,关键是钻勘探孔采集土壤热
参数。土壤热参数主要包括土壤的导热系数、土壤温度及其随深度和季节变化的规律等,目前由
于国内缺少这方面的研究、相关技术还不成熟,因此限制了地源热泵的应用和开发。
  系统设计:
     地源热泵换热器中的循环介质与大地之间的换热情况相当复杂,因此该系统的设计难点主要
是换热器的设计。埋管形式、埋管或竖井的间距、埋深、管径、循环介质的流量等是系统设计和
施工中应该重点考虑的因素。
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地源热泵水平管关键点 关键点:
水平埋管分单层和多层,其中单层水平埋管
最佳深度为0.8~1.0m,换热效果随气候变化较大
,而多层管中的下层管处于较低的温度场,换热
效果比单层要好,但可能造价较高。一般使用较
多的是双层管,最佳深度为1.2~1.9m。无论哪种
类型,管子一定要埋设在当地的冰冻深度以下。
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地源热泵垂直管关键点 关键点:
U型管热交换器的管径一般在50mm以下,埋深
可达200m以上,主要用于埋管面积较小的地区。
U型管的水平间距有资料指出一般为4.5m,目前也
有6m的实例,实际上其间距应与埋管深度、回路
形式、管径以及系统使用状况有关。
地源热泵垂直管安装 关键点:
套管式换热器外管直径可达200mm,由于增大
了换热面积可减少孔数和埋深,但内外腔之间会
带来热损失。
地源热泵垂直管安装 关键点:
单管型在国外称为“热井”,它可降低安装
费和运行费,但由于不下外管,受水文地质条件
限制太大。
系统安装:
     垂直埋管的施工主要包括钻孔、换热器安装、试压和回填,其中任何一个步骤都极为关键,
因此,应该由有资质和经验的施工队伍来完成。
  步骤如下:
1、钻孔 (1)机台应有专门的地质员进行地质编录,包括岩性描述、井深、地下水位,泥浆
消耗等。(2)成井后,进行地球物理测井,对地温进行测量;
2、换热器安装 钻孔完成后应立即下管,并采取防止上浮的固定措施;
3、试压 在回填之前必须进行试压,确保无泄露;
4、回填 回填物中不得有大粒径的颗粒,回填过程必须缓慢进行,以保证充实度,减小传热
热阻;
地源热泵垂直管安装现场
    水平埋管的施工包括挖沟、下管、试压和回填,其中回填是关键。在回填过程中应在每根盘
管周围铺设50-100mm厚的砂层,以使管道与大地之间结合紧密,提高传热效果。