文档介绍：地源热泵空调技术的应用
地源热泵空调技术的应用
摘要:地源热泵空调技术的主要设计步骤,设计方法,设计中的注意事项等。希望通过这篇论文,能在类似的工程设计中为大家提供帮助,更快的掌握这项技术。
关键词:地源热泵设计的主要步骤地下热交换器竖井埋管
一、前言
地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统。地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统三种形式。其中地源热泵应用较广的是土壤源热泵系统。
二、土壤源热泵系统设计的系统负荷
地源热泵系统负荷计算主要包含以下几个方面:
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(kW):
'(kW):
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,也可以通过热泵机组间歇运行来调节;还可以采用热回收机组,降低供冷季节的释热量,增大供热季节的吸热量。
三、地下热交换器设计

在现场勘测结果的基础上,考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用,确定热交换器采用垂直竖井布置或水平布置方式。尽管水平布置通常是浅层埋管,可采用人工挖掘,初投资一般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,所以在本工程中,采用垂直埋管布置方式。
地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种,串联系统管径较大,管道费用较高,并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小,管道费用较低,且常常布置成同程式,当每个并联环路之间流量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。因此,本工程采用并联同程式。

土壤源热泵系统中一般采用塑料管材。目前最常用的是聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)管材,它们可以弯曲或热熔形成更牢固的形状,可以保证使用50年以上。

在实际工程中确定管径必须满足两个要求:(1)管道要大到足够保持最小输送功率;(2)管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。

供热工况下,竖直地埋管换热器钻孔的长度h (m),可按下列公式计算
必须指出,计算地埋管长度时,环路集管的长度,不应包括在地埋管换热器之内。

设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H,代入下式计算竖井数目:
其中N-竖井总数,个
然后对计算结果进行圆整,若计算结果偏大,可以增加竖井深度,但不能太深,否则钻孔和安装成本大大增加。
U型管竖井的水平间距一般为3~6m,。竖井数量为9口。
四、传热介质的选择及流量计算

根据地埋管换热器的匹配情况,利用软件对传热介质的温度进行模拟计算,如果冬季地下埋管进水温度在5℃以上,可采用水作为工作流体;当进水温度低于5℃时,应使用防冻液。通常,大都采用乙烯乙二醇溶液;
在计算水泵扬程的时候,一定要考虑流体的黏度影响。具体的修正系数取决于防冻液的类型。在进行循环泵设计的时候需要厂家进行系数的修正。
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水源热泵系统循环水泵的选型,对热泵的季节性能系数有直接影响:循环