地埋管地源热泵系统资料
地埋管地源热泵系统
室内采用水系统，舒适性最好；氟利昂不进房间，不存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题；室外机采用水冷，没有冷热风扰民等问题；
室内采用氟系统，舒适性一般；氟利昂进房间，存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题；室外机采用风冷，存在冷热风扰民等问题；
安装位置
主机体积小，不用考虑排气顺畅等问题，主机安装有利于环境美观设计，但需考虑埋管的空间
同方技术
系统设计
地埋管地源热泵系统设计
阅读勘察报告，了解地质情况:岩土层结构、岩土体的热物性、岩土体初始温度、冻土层厚度、地下水的情况等
了解和估算建筑物的最大冷负荷、最大热负荷、生活热水需求量、运行时间等
根据以往的经验数据对能否采用地埋管地源热泵进行可行性分析
方案设计阶段需要了解的内容
系统设计
系统散(吸)热量计算：
循环泵
盘管
环路集管
地 表 水 体
机组
用户
机组
用户
板换
系统介绍
开式地表水地源热泵系统
水处理
换热器
用户
回水口
地表水体
取水口
热泵
热泵
地埋管地源热泵系统
地埋管地源热泵系统
垂直地埋管地源热泵系统
水平地埋管地源热泵系统
系统拓展性
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统，实现初投资和运行费用的最有利化
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统
系统配电
由于系统EER比较高，故建筑配电小
和地源热泵配电相当,但需要额外增加天然气
环保与舒适性
室内采用水系统，舒适性好；室外机采用水冷，没有冷热风扰民等问题；
室内采用水系统，舒适性好；主机采用水冷，存在冷却塔飘水和噪音扰民,还需要另设排烟气管道等问题
地埋管地源热泵系统的设计及优化.
钻 孔 区 域 、 埋 管 形 式
其 他 便 于 利 用 的 能 源
系统投资与 运行费用
• • •
地源热泵设计任务 资料收集及现场踏勘 制定地源测试方案
•
建筑能耗动态模拟计算
•
场地勘Hale Waihona Puke 孔施工•场地勘测孔施工
•
岩土层结构堪查 •
•
岩土体热响应测试
试验成果分析和报告撰写
•
使用专业软件进行地下换热系统设计和热平衡模拟
工程经验修正
•
与建筑、结构等各专业配合
•
•
地源热泵系统初步设计
地源热泵设计工作程序框图
地埋管地源热泵系统设计的主要步骤 1、建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关 空调系统设计手册，在此不再赘述。
夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式计算：
上海富田空调冷冻设备有限公司 地源热泵事业部
地埋管地源热泵系统 • 地埋管地源热泵系统是利用地下 岩土（土壤、岩石等）作为热源 或热汇，它是由地埋管换热系统 与热泵机组构成。 • • 土壤温度在地面15米以下温度接 近当地全年平均气温，常年保持 恒定的温度，远高于冬季的室外 温度，又低于夏季的室外温度， 因此地源热泵是利用土壤“冬暖 夏凉“的特性来制冷/供热的节能 中央空调，和利用空气源制冷/供 热相比较，效率大大提高，且不 受环境温度影响。
水平埋管
• 垂直埋管：（已成为工 程应用中的主导形式） 1. 垂直埋管分为单U和 双U两种埋管方式
• • 优点：占地面积较小， 工作性能稳定， • 缺点：造价相对较高
垂直埋管
垂直埋管还分为单U和双U两种埋管方式
地水源热泵系统介绍1(1)
2.2 水源热泵系统工作原理
• 水源热泵系统是一种可同时实现采暖和制冷的高效节能空 调系统，它主要是以地下水中的热能，作为热泵夏季制冷 的冷却源、冬季采暖供热的低温热源；即在冬季，热泵把 水中的热量“取”出来，供给建筑物室内采暖；夏季，把 建筑物室内的热量取出来，释放到地下水中去，达到建筑 物制冷目的。
• 地埋管地源热泵系统能效比高一般都在4.0以上， 通常热泵机组消耗1单位的能量，再加上土壤中储 存的3单位的能量，用户可以得到4单位以上的热 量或冷量，节能效果明显。
地源热泵系统原理示意图
地源热泵系统原理示意图
一、 地埋管地源热泵系统介绍
• 3. 地源热泵系统发展背景
• 2005年，国家发展改革委“可再生能源和新能源 高技术产业化专项”重点支持了一批风力发电、 太阳能光伏发电、太阳能供热和地源热泵供热 （制冷）、氢能等方面的产业化项目。在太阳能 供热和地源热泵供热（制冷）方面，开展新型太 阳能热水器和地源热泵系统产业化。包括高可靠 性新型真空管集热器、大面积中高温太阳能热水 系统、全天候太阳能热水系统、高效地源热泵及 其配套系统。
一、 地埋管地源热泵系统介绍
• (3) 节水省地 • 1）以土壤为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗
水资源，不会对其造成污染。 • 2）省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，
机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利 于建筑的美观 • (4) 环境效益显著 该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，在供 热时，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放 燃料废物的场地，不会产生城市热岛效应，对环境非常友 好，是理想的绿色环保产品。 • (5) 运行安全稳定，可靠性高 • 地源热泵系统在运行中无燃烧设备，因此不可能产生二氧 化碳、一氧化碳之类的废气，也不存在丙烷气体，因而也 不会有发生爆炸的危险，使用安全。燃油、燃气锅炉供暖， 其燃烧产物对居住环境污染极
地埋管地源热泵原理及施工技术
地埋管地源热泵原理及施工技术地埋管地源热泵是一种利用地下土壤或地下水体温度进行供暖与制冷的热泵系统。
它通过在地下安装一定长度的管道，利用地下土壤或地下水体温度相对恒定的特点，将低温的能量转化为高温热能或低温冷能。
地埋管地源热泵不仅具有环保节能的优点，而且运行稳定可靠，适用范围广泛，成为现代建筑节能技术的重要组成部分。
地源换热：地下土壤或地下水体温度相对恒定，夏季地下温度低于室内温度，冬季地下温度高于室内温度。
通过地下埋设的管道，将地下的低温或高温能量传递给热泵系统。
热泵循环：热泵通过工作介质的循环流动，将低温能量转化为高温供暖或低温制冷的热能。
在冬季，热泵将地下的低温能量通过蒸发器吸收，压缩后，通过冷凝器释放出高温的热能供暖室内；在夏季，热泵将地下的高温能量通过蒸发器吸收，压缩后，通过冷凝器释放出低温的冷能制冷室内。
建筑供能：通过供暖和制冷系统，将高温或低温的能量传递给建筑物，实现室温调节。
供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管，将热量散发给室内空气；制冷系统可以采用空调机组或风机盘管，将冷量散发给室内空气。
地下管道的敷设是地埋管地源热泵系统的关键。
首先需要选择合适的管材和管型，一般采用耐寒、耐腐蚀的PE材料或PVC材料管道，以及不锈钢或铜镀锌管道。
其次，需要根据建筑物的需求和地下土壤的特征，设计合理的管道布局和管道长度。
一般要求管道深埋于地下1.5-2米，管道间距大约为2-3米。
最后，要保证管道的质量和安全性，防止泄漏和渗漏，避免地下管道的破损和堵塞。
热泵系统的安装包括热泵主机和附属设备的安装。
热泵主机一般由压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统组成，需要选择合适的机型和规格。
附属设备包括水泵、水箱、阀门等，用于热泵循环系统的补充和控制。
安装时要注意设备的位置和布局，保证通风散热和维修便利。
室内供能系统的建设包括供暖系统和制冷系统的建设。
供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管的方式，需要按照室内空间和热量需求进行设计和布置。
地源热泵设计(地埋管)教学课件
目录 CONTENT
• 地源热泵系统简介 • 地埋管地源热泵设计基础 • 地源热泵系统设计流程 • 地源热泵系统案例分析 • 地源热泵系统的未来发展与挑战
01
地源热泵系统简介
地源热泵系统的定义与工作原理
定义
地源热泵系统是一种利用地下土壤、地下水或地表水等自然 资源中的低位热能，通过热泵技术实现制冷、制热和热水供 应的节能型空调系统。
01
02
03
04
案例概述
介绍某住宅小区地源热泵系统 的设计背景、目标、规模和特
点。
系统组成
详细描述该系统的地埋管、机 房、控制系统等组成部分的设
计和布局。
能耗分析
对该系统的运行能耗进行测试 和评估，并与传统空调系统进
行对比分析。
案例总结
总结该案例在设计、施工、运 行等方面的经验和教训，提出
改进建议。
环境保护
地源热泵系统的建设和运行需要注重环境保护，减少对生态的负面 影响。
能效与经济效益平衡
提高地源热泵系统的能效和降低成本，实现经济效益的最大化。
地源热泵系统的未来展泵系统将成为可持续发展的重要组成部分，为节能减排
做出贡献。
普及与推广
02
随着技术的成熟和成本的降低，地源热泵系统将得到更广泛的
系统设计与优化
地埋管设计
根据土壤热物性测试结果和负荷 需求，设计地埋管的布置方式、
管材、管径等参数。
系统控制方案设计
设计系统的控制逻辑、控制策略 和自适应控制算法，实现系统的
智能化控制。
系统优化与调试
根据设计结果进行系统优化和调 试，确保系统运行稳定、高效。
04
地源热泵系统案例分析
地源热泵系统简介
地源热泵系统简介一、地源热泵原理地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。
冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。
再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。
在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。
尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。
循环水泵地源热泵机组地下埋管图2地源热泵系统图地源热泵机组优点高效节能性夏季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得地源热泵系统换热效率很高。
因此在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，而且冬季运行不需要任何辅助热源和除霜，大大地减少电能消耗和除霜的损失，从而达到节能的目的，其耗能仅为普通中央空调加锅炉系统的50%-60%。
地源热泵技术在很大程度上为国家节省能源，缓解电荒，同时也为用户节省了大量的运行费用。
下面是北京一项目中，提供的各种采暖制冷费用比较：从下面两个分析图中可以看出，与其它供暖制冷产品相比，地源热泵技术运行费用是最便宜的一种，很大程度地为最终使用户节约运行费用，也保证安全，健康。
一个采暖季（北京为125天）各种采暖方式的采暖费用比较表0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00地源热泵电缆地板采暖天燃气集中供暖壁挂炉电热膜系列1一个制冷季（北京为90天）各种制冷方式的费用（元/m2）比较表0.005.0010.0015.0020.00地源热泵家用空调中央空调直燃机系列1● 环保、零污染地源热泵系统高效节能的优点，决定了它的运行费用低。
维修量极少，折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。
据专家预测，在未来50年，世界将释放160亿吨CO2，对人们的健康和自然环境形成直接的影响。
关于地埋管地源热泵系统的设计
粤 ｝ ２ ） ｉ ） Ｃ Ｈ Ｐ — Ｂ Ｉ — ｚ 一 １ ￣ Ｄ Ｃ Ｈ Ｐ — Ｂ Ｉ — Ｚ － ｊ ｌ ＊ 斟
根 据空 调 负荷 计 算 ， 空 调计 算 冷负 荷 为３ ３ ７ １ ｋ Ｗ， 热负 荷 为２ １ ３ ６ ｋ Ｗ。采用 三 台 土壤 源 热泵 机 组 。一 台为标 准 机 组 ， 标 准工 态运 行 ； 两 台为 全 热 回收 机 型， 其 中一 台夏 季 热 回 收运 行 提 供 生 活热 水 （ １ ０ ０ ０ Ｋ Ｗ） ， 另 一 台 日常 标 准 工 态
１ 、 地 埋管 地源 热泵 空调 系统 概述
地 源热 泵 系 统是 以岩 土 体 、 地 下 水 或 地表 水 为 低 温 热源 ， 由水 源 热泵 机 组、 地 热 能交 换 系统 、 建筑 物 内 系统组 成 的供 热 空调 系统 。 根 据地 热 能交换 系 统形 式 的 不 同 ， 地 源 热泵 系 统 分 为地 埋 管 地 源热 泵 系 统 、 地 下水 地 源 热泵 系 统 和地 表水 地 源热 泵 系统 。 地埋 管 地源 热 泵系 统 的传 热介 质 是通 过 竖直 或水 平 埋管 换 热器 与 岩土 体进 行 热交 换 。
能对建筑物实现 ， 这是一项同时具备节能和环保的新型可再生能源技术。
注： １ 、 冷却 塔 不运 行 ， 仅 地 埋管 系 统 提供 冷 却 水 时 ， 阀 门开 启状 态 为 ： 关
闭 阀门 １ ２ 、 １ ２ ’ ； 开启 阀 门 １ １ 、 １ １ ‘ 。
２ 、 冷 却塔 运行 时 ， 有 冷 却塔 提供 部 分冷 却水 ， 阀门 开启 状态 为 ： 开启 阀门
１ ２ 、 １ ２ ’ ； 关 闭 阀门 １ １ 、 １ １ ’ 。
地埋管地源热泵系统
地埋管地源热泵系统土壤源热泵为保证地下换热器系统的长期有效运行要求地下换热器系统一年中的取热和排热相平衡。
对冷、热负荷的平衡采取了以下措施解决：根据11页计算热泵机组全年从土壤吸热量11808MW,根据小区实际特点6.1利用毛细管回热在浦东雅典二期工程室外墙面和楼顶铺设毛细管网，分集水器40个，由4.3*0.8mmPP聚乙烯毛细管组成间距10mm的网栅，用乳胶将10mm边角保温板沿墙粘贴，粘贴平整，搭接严密, 在找平层上铺设保温层2cm厚聚苯保温板，在保温层上铺设铝箔纸, 在铝箔纸上铺设一层Ф2mm钢丝网，间距100×100mm，然后将毛细管固定在钢丝网上，填充C15以上砼，并于砼中掺入适量防龟裂剂。
浦东雅典小区二期计算铺设毛细管网总面积约为5500㎡，依照太原市年太阳辐射总量为5442.8兆焦耳/平方米~5652.18兆焦耳/平方米计算，年采集热能约为8288MW5500×5442.8≈29935400×106（焦耳）≈29935400×106÷4.2≈7127476×106（卡）≈7127476000（大卡）≈7127476000÷860≈8287763（千瓦）≈8288（MW）×0.4≈3315(MW)按照浦东雅典二期工程采暖期供暖150天，每天24小时计算，总面积约145025㎡，浦东雅典二期工程采暖期需要11808MW，太阳辐射年采集热能约为8288MW，由于年采集热能有限.又不能达到100%利用，我们按照40%的储存量计算是3315MW，由于夏季天气炎热，我们可以采用井水直通方式提取热能储存到地下，这样不紧大大的提高了能量的采集，同时也拟补了部分回热问题，而且夏季使用毛细管采集能量不但可以为冬季采暖储存能量，由于采集能量的过程中使得周围空气温度变低这样也使得室内空气变的凉爽清新。
6.2利用观赏池回热我们利用夏季地面人工观赏池提取热能，在小区内我们还设计了几处总面积约为1000㎡深1m的观赏池，在七、八、九月份也可以进行换热，我们选择3台水泵，扬程32m，观赏池内铺设PE-100聚乙烯管，管径DN50，间距1.25m，观赏池内主管线与地埋管主管线对接，进行换热，并使用温度控制器，电动阀门进行监控，据我们统计在夏季每天12小时换热以每100吨水（温差5度）采集500KW的热量计算每天循环3次：1000×3×90×500÷100＝1350MW整个夏天（按90天计算）可以采集1350MW的热能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主机体积小，不用考虑排气顺畅等问题，主机安装 有利于环境美观设计，但需考虑埋管的空间
地源热泵系统节能、环保，引领家庭空调的潮流， 是售楼的最大买点； 联体、独体别墅，小面积办公楼等
主机体积大，需要考虑室外机排气畅通等问题，需要专门的 室外机位置，不利于环境美观设计
为多数楼盘采用，房产商一般通过增加投资，选用国外品牌 使得空调不输于其他楼盘； 各类建筑
地源热泵 中央空调系统介绍
清华同方人工环境有限公司
目
录
地源热泵系统介绍 清华同方地源热泵系统技术
地埋管地源热泵系统设计 地埋管地源热泵系统施工
系统介绍
一 地源热泵系统介绍
系统介绍
什么是地源热泵系统
– 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由 水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内 系统组成的供热空调系统。
在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温 度后，供给室内采暖，夏季把室内的热量取出来， 释放到地下去。
系统介绍
地源热泵系统的组成
控制系统
地热能 交换系统
水源热 泵机组
室内系统
输水管网(室内外)
系统介绍
地源热泵系统的分类
根据地热能交换形式的不同，分为 地埋管地源热泵系统 地下水地源热泵系统 地表水地源热泵系统
系统介绍
变 频 控 制
热泵机组
16℃ 9℃
空调用户
供 水 井
回 灌 井
系统介绍
地表水地源热泵热泵系统
– 闭式地表水源热泵系统
– 开式地表水源热泵系统
系统介绍
闭式地表水地源热泵系统
循环泵 机组
用户
机组 板换
用户
盘管
环路集管
系统介绍
开式地表水地源热泵系统
运行费用
系统拓展性
不可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统
系统配电
VRV仍然属于风冷热泵，优势在于部分负荷运行，就整体 配电而言，不具备任何优势，约比地源热泵大30％ 室内采用氟系统，舒适性一般；氟利昂进房间，存在氟利昂 泄漏引起的窒息等问题；室外机采用风冷，存在冷热 风扰民等问题；
环保与舒适性
安装位置
同方技术
螺杆式SGHP 300/500/600/1000 型机组（7℃/54 ℃ ）
制热/制冷量 305/271，493/426，610/542，987/852
同方技术
SMGHP型满液式机组 600/800/1000/1200/1600/2000
制热/制冷量 577/535，811/722，966/887，1155/1071，1621/1445， 1932/1774
运行费用
系统拓展性 系统配电
环保与舒适性
室内采用水系统，舒适性好；室外机采用水冷， 没有冷热风扰民等问题；
室内采用水系统，舒适性好；主机采用水冷，存在冷却塔飘 水和噪音扰民,还需要另设排烟气管道等问题
安装位置要求
不用考虑室外位置问题，主机安装有利于环境美 观设计，但需考虑埋管的空间 地源热泵系统节能、环保，引领家庭空调的潮流， 是售楼的最大买点； 联体、独体别墅，小面积办公楼等
理
H:热力完善度,和热泵的机械效率、工质等因素 有关,大小和制造厂家的设计制造水平有关 制热时：η =T /（T -T1）, T1大小和水源侧换热 系统设计有关 制冷时： η =T /（T2-T1）, T2大小和水源侧换热 系统设计有关
理 2 2
理 1
系统介绍
如果只考虑热泵机组，地下水水源 热泵机组效率最高，地表水和地埋管的 效率要看热泵机组水源侧进水温度。 如果综合考虑热泵系统，水源热泵 由于水源侧水泵功率的因素，哪个系统 效率最高，要具体分析
取水口 热泵
地表水体
水处理 回水口
换热器
用户
热泵
系统介绍
地埋管地源热泵系统
水平地埋管地源热泵系统
地埋管地源热泵系统
垂直地埋管地源热泵系统
系统介绍
竖直地埋管地源热泵系统
热 机 泵 组 用 户
循 环 泵
环 集
路 管
垂 直 地 埋 管
系统介绍
水平地埋管地源热泵系统
系统介绍
地源热泵的效率分析
η=H*η
系统介绍
地源热泵系统与水冷机+锅炉的比较
地源热泵 初投资 整个系统造价约350~400元/m2 夏季系统能效比约在4.5~5，冬季系统能效比约在 3.5~4左右 可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统， 实现初投资和运行费用的最有利化 由于系统EER比较高，故建筑配电小 水冷机+燃气炉 整个系统造价约在250~300元/m2 夏季系统最高能效比约4.0-4.5左右，冬季每标准m3天然气的 发热量相当于2.6kw的地源热泵工作1h； 可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统 和地源热泵配电相当,但需要额外增加天然气
需要考虑冷却塔安装和排烟气管道，需要专门的室外位置， 不利于环境美观设计 为多数楼盘采用，房产商一般通过增加投资，选用国外品牌 使得空调不输于其他楼盘； 各类建筑
售楼热点 适合楼盘
系统介绍
地源热泵系统与VRV系统+燃气炉的比较
地源热泵 初投资 整个系统造价约350~400元/m2 夏季系统能效比约在4.5~5，冬季系统能效比约在 3.5~4左右,且系统运行稳定，不随室温变化而 变化，比VRV节能30%； 可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统，实 现初投资和运行费用的最有利化 由于系统EER比较高，故建筑配电小，约比风冷热泵 少30％ 室内采用水系统，舒适性最好；氟利昂不进房间， 不存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题；室外机 采用水冷，没有冷热风扰民等问题； VRV+燃气炉 整个系统造价约在400~450元/m2 属于风冷热泵，系统最高能效比约3.0左右，冬季随着室外 气温降低而有所降低，系统由于结霜等出力也逐渐减 少；
活塞式GHP 300/500/600/1000型机组 （7℃/54 ℃ ） 制热量/制冷量 334/292，501/438， 667/583，1002/875
活塞式HGHP 220/330/440/660型高温 机组（7℃/70℃ ） 制热/制冷量 218/180，327/270， 436/360，654/540
售楼热点 适合楼盘
同方技术
二 清华同方地源热泵系统技术
同方技术
推广应用，规范管理
• GB/T19409-2003《水源热泵机组》 • GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》
同方技术
清华同方水源热泵机组
单台冷量范围：6kw~3000kw； 机组类型包含水-水机组和水-风机组；
同方技术