地源热泵地埋管换热系统设计方法？

什么是地源热泵地埋管换热系统~

地源热泵U型地埋管是地源热泵不可缺少的一部分。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。地埋管是室外地下的换热器，通过地埋管在地下循环，进行热交换。地埋管要符合国家现行标准中的各项规定及棺材的公称压力和使用温度也应满足设计的要求。
地源热泵系统由以室外系统，室内系统，机房系统三部分组成。室外系统地源热泵系统的室外系统主要由地埋管，地埋管填料，组成。地埋管换热系统的应用建筑面积在5000平米以上，根据可使用的地面面积、成功勘察结果及挖掘成本等因素确定埋管的方式。夏季运行期间，地埋管换热器出口最高温度低于33度，冬季运行期间，不添加防冻剂的地埋管换热器进口最低温度宜高于4度。地埋管换热器换热量必须满足地源热泵系统的最大吸热量或释热量的要求。

水平埋管地源热泵方式主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，一种是扁平曲线状管，另一种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋没的管子长度增加。管路的埋设视岩土情况，可采取挖沟或大面积开挖方法。单层管最佳深度0.8~1.0m，双层管1.2~1.9m，但无论任何情况均应埋在当地冰冻线以下。由于水平管埋深较浅，其埋管换热器性能不如垂直埋管，而且施工时，占用场地大，在实际使用中，往往是单层与多层互相搭配；螺旋管优于直管，但不易施工。由于浅埋水平管受地面温度影响大，地下岩土冬夏热平衡好，因此适用于单季使用的情况（如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应)，对冬夏冷暖联供系统使用者很少。

1 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接，且宜同程布置。每对供、回水环路集管连接的地埋管环路数宜相等。供、回水环路集管的间距不应小于0.6m。

　　2 地埋管换热器安装位置应远离水井及室外排水设施，并宜靠近机房或以机房为中心设置。

　　3 地埋管换热系统应设白动充液及泄漏报警系统。需要防冻的地区，应设防冻保护装置。

　　4 地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数不应低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。

　　5 地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

　　6 地埋管换热系统宜采用变流量设计

　　7 地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力，若建筑物内系统压力超过地埋管换热器的承压能力时，应设中间换热器将地埋管换热器与建筑物内系统分开。

　　8 地埋管换热系统宜设置反冲洗系统，冲洗流量宜为工作流量的2倍。

　　9 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。

　　10 地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小计算周期宜为1年。计算周期内，地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡。

　　11 地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时，可采用辅助热源或冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。

　　12 地埋管换热器应根据可使用地面面积、工程勘察结果及挖掘成本等因素确定埋管方式。

　　13 地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料热物性参数，采用专用软件进行。竖直地埋管换热器的设计也可按本规范附录B的方法进行计算。

　　14 地埋管换热器设计计算时，环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。

　　15 水平地埋管换热器可不设坡度。最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m，且距地面不宜小于0.8m。

　　16 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m，钻孔孔径不宜小于0.llm，钻孔间距应满足换热需要，间距宜为3一6m。水平连接管的深度应在冻土层以下。.6m，且距地面不宜小于1.5m。

　　17 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态，水平环路集管坡度宜为0.002。

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