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地源热泵地埋管换热系统的设计与注意要点

作者:恒源钢业 时间:2020-01-06 16:08
近几年地源热泵的逐渐进入人们的视野,采用的化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件,是埋藏于地下的一种换热器,通过地下循环,进行热交换,今天小编主要带大家了解地源热泵地埋管换热系统中的设计与使用要点。
 
 
一、地源热泵地埋管换热系统设计
 
1、地埋管换热系统设计应进行周期动态负荷计算,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应与其总吸热量相平衡。
 
2、地埋管换热器换热量应满足计算周期内地源热泵系统实际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。
 
3、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。
 
4、地埋管换热器应根据可使用地面面积、岩土体地质勘察结果及挖掘成本等因素确定埋管方式。
 
5、地埋管换热器设计应与水源热泵机组参数相适应。
 
6、地埋管换热器设计应通过计算确定。计算宜根据现场测试数据采用专用软件进行。计算时应考虑岩土体及回填材料热物性的影响。在缺乏测试条件时,垂直地埋管换热器可按附录B的方法进行计算。
 
7、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。
 
8、水平地埋管换热器应水平铺设,可不设坡度。沟槽深度宜在1.5米与2.5米之间,最上层埋管覆盖层应不小于1.5米,且应在冻土层以下0.6米。可布置2层或三层,各层埋管间隔应不小于0.6米,水平埋管间隔应不小于1.2米,管沟壁距埋管应不小于0.6米。
 
9、垂直地埋管换热器埋管深度应大于20m,钻孔孔径应不小于0.11m,钻孔间距应满足换热需要,水平连接管的深度宜在1.5m以下。
 
10、地埋管换热器管内流体应保持紊流流态,水平干管坡度宜为0.002.
 
11、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、回水集管连接的地埋管环路数宜相等。
 
12、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。铺设供、回水集管的管沟宜分开布置;供、回水集管的间距应不小于0.6m.
 
13、地埋管换热系统应设自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。
 
14、地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方,回填料的导热系数应不低于钻孔外和沟槽外岩土体的导热系数。
 
15、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。地埋管压力损失可按附录C的方法进行计算。
 
16、地埋管换热系统宜采用变流量设计,每kW供冷或供热量循环泵的运行电耗不宜大于43W.
 
17、地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力,若室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室内系统分开。
 
18、地埋管换热系统应设置反冲洗系统,冲洗流量应为工作流量的2倍,每年冲洗宜不少于2次
 
二、地源热泵地埋管换热系统注意要点
 
1、埋管区域和建筑物之间的距离,应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定,且埋管距离不得小于2m。
 
2、地埋管换热器安装完成后,应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带,并以现场的两个永久目标进行定位。
 
3、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、热膨胀性好的塑料管及管件,不应采用金属管道,不宜采用金属塑料复合管或聚氯乙烯(PVC)管及管件。
 
4、管材的承压能力应不小于设计工作压力的1.5倍,且不应小于1.0MPa。工作温度应满足设计供回水温度要求。
 
5、选择防冻剂时,添加防冻剂后的介质的冰点宜比设计最低使用水温低3~5℃;同时应考虑防冻剂对管道、管件的腐蚀性以及防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。
 
6、地埋管换热系统设计应进行周期动态负荷计算,计算最小计算周期宜为1年。
 
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