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· 热泵·
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武昌站地源热泵系统室外土壤源换热器设计
林昶隆
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(中铁第四勘察设计院集团有限公司城建院, 武汉 430063)
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摘要:介绍了地源热泵室外土壤源换热器设计的参数、思路
室外土壤源换热器设计
和具体设计方法。 2
关键词:铁路客站; 地源热泵系统; 换热器; 设计 2 1 水文地质情况
中图分类号: TU832 文献标识码: A
根据地质专业的勘察,武昌站地处长江二级阶地,
文章编号: 1004 2954 (2008) S1 0080 01
地下约 18 m均为黏土和粉土、粉砂,下部均为中砂、粗
砂、砾砂和圆砾土层,厚度 30~50 m,地下水为孔隙潜
1 工程概况水,埋深 1 4~7 5 m,与长江水系连通,具有良好的水
文地质条件。
武昌站为既有站房的改扩建的工程,最高聚集人
2 2 换热量指标确定
数按 8 000人进行设计,为大型客运站。站区范围主要
本工程设计拟采用桩基埋管换热器与钻孔埋管换
分为铁路站场和站房两部分。铁路站场尺寸为 850 m
热器相结合的系统。由于在设计前尚未对工程桩内
(长) × 127 m (宽) ,站房分为西侧主站房和东侧子站
W 形垂直换热器和钻孔单 U 形换热器进行热工勘察
房,西站房尺寸为 246 m (长) × 56 m (宽) (不包括高架
测试,设计时参考项目所在地附近其他地质构造相类
平台) ,东站房尺寸为 108 m (长) × 18 m (宽) 。东站房
似工程的参数进行设计,具体指标见表 1。
夏季空调尖峰负荷为 702 kW ,西站房夏季空调尖峰负
荷为 5 538 kW ,总尖峰冷负荷为 6 240 kW;冬季东站房表 1 武昌站土壤源换热器换热量指标 W /m井深
负荷为 483 kW、西站房为 3 897 kW ,总热负荷为 4 380 单位长度换热量桩基埋管换热器钻孔埋管换热器
夏季 95 58
。站房冷热源采用地源热泵冰蓄冷系统共设台
kW , 3 冬季 69 41
三工况螺杆式冷水机组用于制冰和制冷供热, 1台地
源热泵螺杆式冷水机组作为基载主机制冷、供热。地施工期间,通过专业地埋管测试厂家对部分已敷
源热泵系统的室外土壤源换热器按照夏季负荷进行设的换热器进行热工勘察,勘察结果见表 2、表 3。根
设计。据勘察数据对设计进行校核,满足设计释热量和吸热
量的要求。
表 2 工程桩内 W 形垂直换热器传热分析
1号 W 形垂直换热器 2号 W 形垂直换热器
进水温度/℃流量/ (m3 /h) 进出口温差/K 散热量/ (W /m桩长) 进水温度/℃流量/ (m3 /h) 进出口温差/K 散热量/ (W /m桩长)
39 05 0 705 4 55 103 4 39 10 0 47 4 1 67 7
进水温度/℃流量/ (m3 /h) 进出口温差/K 取热量/ (W /m桩长) 进水温度/℃流量/ (m3 /h) 进出口温差/K 取热量/ (W /m桩长)
6 1 0 675