竖直地埋管地源热泵空调系统设计
浅谈竖直地埋管地源热泵系统工程的管理
【 摘要 】 源 热泵 技 术 是一 种 既节 能 、 环 保 的实 用 空调 新 技 术 。本 文 介 绍作 者 在 中国人 民银 行 定 西市 中心 支 行 地 又
综 合办 公 楼工 程 中 ， 力于 这 一 新技 术 的应 用 和 推广 ， 行 了 一些 有 益 的探 索和 实践工 作 。 致 进
１ 工 程概 况
中国人 民银行定 西市 中心支行 综 合办 公楼 工程
位于安 定 区西环 路 东侧 ，为南 北 走 向呈一 字型展 布
竖 直井 的水平 间距 布 置为 ４５ 钻 探 孔 深 １０ 设 ．ｍ， ２ ｍ：
计 取 孔 深 为 １０ ０ ｍ，孔 径 ２ ０ ０ ｍｍ，孔 数 设计 为 １８ ３
维普资讯
囵技ｃ ｉｃ ｅ 园ｏ ｃａ ｐ ｈｌ ｅ 术 ｎ地 Ｓ
浅 谈 竖 直 地 埋 管地 源 热 泵 系 统 工 程 的管 理
张 品青 陈利 清
（ 西市 建 筑 管理 总 站 ） （ 肃 方 圆工 程 监理 有 限 公 司 ） 定 甘
个 ， 井尽 量 布 置在 以机 房 为 中心 的周 围 。 孔
的框 架结 构 ， 主楼 为 地 上 ８层代 帽 ， 裙楼 为 ２层 ， 建
筑面积 为 ７ ｌｍ 。 ９ ２
２ 工程 勘察
工 程场 地状 况及 浅层 地热 能 资源 条件 ，是 能 否
地源热泵系统共有三种形式：① 地埋管热交换 器地 源热泵（ 也称土壤热交换器地 源热泵 ）② 地下 ： 水地源热泵： ③地表水地源热泵。 根据定西市城区地
地 源热 泵系统通 过 吸收大地 的能量 ， 包括 土 壤 、 井水 、 泊 、 河 等 天 然能 源 ， 季从 大地 自然界 吸 湖 江 冬
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
垂直地埋管地源热泵空调系统设计
垂直地埋管地源热泵空调系统设计- 暖通论文简介：通过国税局办公大楼采用土壤源（垂直埋管）热泵的空调设计，介绍土壤源热泵的设计方法、施工工艺。
同时根据该空调工程实际运行模式的参数测量、数据处理，得出土壤源（垂直埋管）热泵是一种节能、环保的空调能源。
关键字：土壤源热泵，垂直埋管，节能近年来随着能源和环境的问题日益严重，在满足人们健康、舒适要求的前提下，合理利用能源，保护环境，减少常规能源消耗、节约能源已成为暖通空调行业需要面对的一个重要课题。
土壤源热泵热泵空调系统是通过吸收大地（包括土壤、井水、湖泊等）的冷热量，冬季从大地吸收热量，夏季从大地吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。
为了合理利用能源、减少常规能源消耗、节约能源，大力推广这种新型节能空调系统，对设计、施工运行指导，国家建设部相继颁布了民用建筑及公共建筑节能设计标准，地源热泵系统工程技术规范。
本文对宁波鄞州区国税局土壤源(垂直埋管)热泵空调设计、施工、调试及运行情况作了较详细的论述，供同行借鉴参考。
一、工程概况宁波市鄞州区国税局办公楼坐落在风景优美的宁波鄞州区鄞县大道旁，它是一幢办公性质综合楼。
本建筑地上十九层，地下一层（主要为设备层及车库）。
其中一至三层主要功能区为大厅、纳税大厅、办公室、餐厅、活动室，四至九层以及十一至十九层主要功能区为办公室、会议室、多功能厅、招待所，十层为信息中心、办公室，总建筑面积约为26000平方米，空调面积约为19000平方米。
建筑高度为71.1米。
建筑外景二、设计参数及空调冷热负荷1、室外计算参数：（参见宁波地区气象参数）2、室内设计参数：房间名称夏季冬季新风m3/h·p噪声CLB(A)温度℃相对湿度%温度℃相对湿度%办公253530352535303520<503、本工程空调逐时冷负荷综合最大值：2400KW，空调总热负荷：1600KW。
地源热泵空调系统地埋管施工
Abstract ： Ground source heat pump is a kind of new technique with high efficient saving energy ，no air pollution and economic ，which is used widely in recent years. When buried pipe of ground source heat pump air condition is under the foundation bottom plate ，based on on-site practice conditions ，the author takes some measures to complete construction of the buried pipes with high quality on time. These measures include producing variable construction measures and selecting reasonable construction flow ； strengthening procedure monitor on key construction points ，attention items and quality control ； taking some pre-control measures on the basis of investigation and expert guide advices. Key words ： ground source heat pump air condition ； buried pipe system ； pipe well ； construction
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 ’ 。
地源热泵垂直埋管施工工法
地源热泵垂直埋管施工工法地源热泵垂直埋管施工工法是一种常用的地热能利用技术，它能够有效地利用地下地热能，实现空调和供暖的能源节约。
本文将详细介绍地源热泵垂直埋管施工工法的步骤和注意事项。
地源热泵垂直埋管施工工法是指将地源热泵垂直埋设在地下，利用地下稳定的温度来实现空调和供暖。
首先，需要进行场地勘测和设计，确定地面上的管道布置和埋设深度。
然后，进行土地开挖，将管道埋设到规定的深度。
接下来，进行管道的连接和固定，确保其稳固和密封。
最后，进行地面恢复，使其与周围环境融为一体。
在地源热泵垂直埋管施工过程中，需要注意以下几点。
首先，对地面进行勘测，了解地下地热能分布的情况，从而确定最佳的管道布置。
其次，需进行充分的土壤分析，了解土壤的水分含量、温度等参数，以确定地热能的有效利用能力。
接着，对土壤进行合理的开挖，确保地下管道的埋设深度和角度满足设计要求。
然后，进行管道的连接和固定，确保其稳固和密封。
最后，进行地面恢复，使其与周围环境融为一体。
地源热泵垂直埋管施工工法有以下几个优势。
首先，它能够充分利用地下地热能，实现空调和供暖的能源节约。
其次，它的施工相对简单，只需要进行地面开挖和管道埋设即可。
再次，它的运行成本相对较低，不需要额外的能源消耗。
最后，它对环境污染较小，不会产生有害气体和废水。
然而，地源热泵垂直埋管施工工法也存在一些挑战和注意事项。
首先，需要对场地进行合理的规划和设计，以确保能够实现最佳的能源利用效果。
其次，需要对土壤进行充分的分析，了解其水分和温度等参数，以确定地热能的有效利用能力。
接着，需要进行严格的施工操作，确保地下管道的连接和固定稳固可靠。
最后，在地面恢复过程中，需要注意与周围环境的协调，保持地表的美观和自然。
总之，地源热泵垂直埋管施工工法是一种有效利用地下地热能的技术，可以实现空调和供暖的能源节约。
在施工过程中，需进行场地勘测和设计，进行土地开挖，进行管道的连接和固定，最后进行地面恢复。
地源热泵换热器的竖直埋管技术要点探析
地源热泵换热器的竖直埋管技术要点探析摘要：竖直埋管地源热泵技术的关键是地下埋管换热器。
地下埋管换热器的设计包括:管材与管径的选择、埋管的深度与间距、回填、换热器回路形式的选择以及传热衰减的考虑等。
文章即对上述内容进行了详细的探讨与分析。
关键词：地热泵换热器竖直埋管1、引言地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的即可供热又可制冷的高效节能空调设备，它通过输入少量的能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，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，释放到地能中去。
土壤热交换器是地源泵机组的关键技术。
地源热泵土壤换热器有多种形式，如水平埋管、竖直埋管等，这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。
在我国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积、换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。
下面，文章即对竖直埋管的技术要点进行详细的分析。
2、竖直埋管的管材与管径2.1 管材一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。
常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足，且需要埋入地下的管道的数量较多，应该优先考虑使用价格较低的管材。
所以，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；而PVC管材由于不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此，不推荐用于地下埋管系统。
2.2 管径在实际工程中确定管径必须满足两个要求：①①管道要达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。
显然，上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。
地源热泵系统室外竖直地埋管施工工法
地源热泵系统室外竖直地埋管施工工法地源热泵系统室外竖直地埋管施工工法一、前言地源热泵系统是一种利用地下温度稳定的能源进行供暖、制冷和热水使用的系统。
而竖直地埋管施工工法是地源热泵系统中最常见的一种施工方法。
本文将介绍该施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点竖直地埋管施工工法是将地埋管垂直埋入地下，利用地下稳定的温度来实现地源热泵的换热作用。
该工法具有以下特点：1.占地面积小：由于地埋管是垂直埋入地下，所以占地面积相对较小，能够在有限的场地中实现地源热泵系统的布置。
2.适应性强：竖直地埋管施工工法适用于各种地质条件，不受地下水位、土质和地下建筑物的影响。
3.能效高：地下温度相对稳定，竖直地埋管能够充分利用地源能源，实现高效能源利用。
4.维护方便：竖直地埋管通常采用聚乙烯管道，具有抗腐蚀性能好、使用寿命长的特点，维护方便经济。
三、适应范围竖直地埋管施工工法适用于各种建筑物的供暖、制冷和热水使用，包括住宅、商业建筑、办公楼等。
它在地下空间相对有限的场所中尤为适用，如高层建筑和城市密集区域。
四、工艺原理竖直地埋管施工工法的工艺原理是利用地下稳定的温度来实现地源热泵的换热作用。
施工工法与实际工程之间的联系包括以下几个方面的技术措施：1.选址与勘察：根据工程设计要求和场地条件，选择合适的地点进行竖直地埋管施工，进行地质勘察和地下管道布置规划。
2.孔钻施工：使用钻探机进行孔钻施工，钻孔深度一般为50-100米，孔径直径根据地埋管的规格而定。
3.钻孔清理：钻孔施工完成后，需对孔内的碎石、水泥皮进行清理，以确保地埋管的顺利安装。
4.地埋管安装：将预先制作好的聚乙烯地埋管通过低速旋转方式安装到钻孔中，并进行牢固固定。
5.回填材料：将钻孔中的空隙部分通过灌浆方式进行回填，以提高地埋管的散热效果和稳定性。
6.水泥浆封孔：对钻孔顶部进行水泥浆封孔处理，以避免泥浆外溢和污染地下水。
地埋管地源热泵空调系统设计案例分析
４ ２冷 却塔 的 选型 设计
一
台闭式 冷 却塔 与 地埋 管 换 热
系统并 联 连接 ，实 现夏 季 负荷 高 峰 表１ １ ＃钻 孔地 质 简介 期 时共 同排热 ，冷却 塔 还起 到 调节 （ １地 源热 泵主 机 ； ２冷却 水循 环 泵 ； ３ 地质 土 壤热 平 衡 的作 用 ，保 证地 源 热 泵 全 自动 电 子 水 处理 仪 ； ４闭式 冷 却塔 ； 系统长 期 稳定 高效 运 行 。冷 却 塔水 ５定压补 水罐 ； ６， ９集水器 ； ７， ８分 量 可按 下 式（ ３ ） 计算得出。
关键 词： 地埋管； 热 泵 空调 系统 ； 设计； 案例 分析
１ 工程概 况
某 工程 地块上建设有联排及 叠加别墅２ ６ 栋 ，地上建筑 面积４ ６ ４ ６ ５ ｒ ｒ ｆ ， 最高 为四层 ，建筑高度为 １ ６ ｍ，地 下建筑 面积３ ９ ７ ８ ８ ，主要包括地下车
库、 活动用房 、 设 备 用 房 。该 项 目户 内 建 筑 面 积 为 ６ ６ ４ ３ ５ ｒ ｄ， 共 计 有７ 个 户
３ 地埋 管换 热 系统 的设计 分析
３ ． １岩 土 体 热 响 应 的 测 试
计 ，可 以根据 负 荷侧 流 量 的变 化 调 整投 入使 用 的水 泵 台数 。 用户 侧 总
回水 管 路 间设 置压 差 旁通 阀 ， 以 工程项 目所在场地地势较平坦 ， 地层结构简单 ， 土层分布连续 ， 厚度不稳 供 、 定， 为 山前 倾斜 平 原地 貌 ， 详 细 的各 土层 指 标特 征 如 表 １ 。岩 土体 初始 平 均 温 保 证 水 泵 在 系 统 低 负 荷 时 稳 定 运
别 墅 区采 用地 埋 管地 源热 泵 空调 系 统 。包括 地 埋 管换 热 系统 、 分 散 式小