地埋管系统介绍
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
地埋管施工方案

3、换热参数
a、为了避免热短路,任何形式的换热器都对换热器之间的距离有一定要求,具体确定这个距离要考虑多方面的因素,最重要的是确定换热器的运行时间,对竖埋套管换热器而言,换热模型是以埋管为中心的圆柱面辐射状向外传热,且这种传热是以时间为坐标的不稳定传热。影响单根竖管的换热距离一般为1.5m和3m。短时间和间歇运行的换热管间距在1.5m较合适,长时间连续运行的间距在3m以上较合适。
b、土壤打孔直径为150mm,完孔后,迅速提起所有钻杆,用顶端钻杆插入U形管接头处所捆扎的钢筋内,开始下管,用钻杆下管时要注意监测U形管上所接的压力表,大幅下降则说明井壁磨破了管道,需要提起修补。
(2)人工下管:有些钻机钻杆太粗无法用钻杆下管,只得采用人工下管:在一段外径100mm,长度1500mm的钢管内,浇注混凝土,凝固后捆绑在U形管接头处,然后人工放入孔内。
b、土壤热物性试验结果表明:本地区适合采用地埋管地源热泵空调系统,冬季初始温度较高,利于冬季取热供暖;地源热泵地埋换热器的取热过程的主要热阻是土壤,但钻孔深度较深时,建议采用PE100的聚乙烯管材。
c、双U时,地下放热性能(夏季):按管长计算为60-65W/m,按井深100米,埋管外径为32的管计算;
6.下管到底后,即刻慢填回填物料,可间歇回填,确保回填密实。
7.密封所下好的U形管上端口,异物不得进入。
8.回填结束后,可用绳索捆绑住PE管地面外漏部分,并压一重物,目的是防止万一回填不实时,U形管浮出地面,造成损失,第二天即可去除捆绑。
9.所有直埋管路施工完毕后,拆除钻机,开挖1m-1.5m深的沟槽,沟槽内薄填一层砂土,管子按7‰坡度接至支集水器和支分水器(集分水器端高),热熔至支集分水器上的Φ75承插式直通上,并将支集水器和支分水器固定安装在一专用检查井内,各个支集分水器上的汇水主管接至机房内的主集分器上,最后再将主集分水器上的汇水主管接至主机,在此整个过程中密切注意管路走向,保证不气堵。
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
地埋管施工工艺和方法

地埋管施工工艺和方法地埋管施工工艺和方法地埋管是指将管道埋入地下进行输送、排放和供给的一种系统。
它广泛应用于给水、排水、天然气、热力等领域。
地埋管施工涉及到工艺和方法的选择和应用,它们对于地埋管工程的质量和效率起着至关重要的作用。
一、工艺选择地埋管施工的工艺选择是根据工程特点、管道类型和要求来确定的。
常见的地埋管施工工艺有开挖法、钻顶工法、顶管法和顶升法等。
1.开挖法开挖法是最常见的地埋管施工工艺,它适用于管道较浅,且管道材质坚固的情况。
施工时,首先进行土方开挖,然后安装管道,并进行管道连接和固定,最后进行土方回填。
开挖法施工简单,成本低,但对施工环境存在一定要求。
2.钻顶工法钻顶工法适用于管道较深和穿越建筑物等障碍物的情况。
在施工过程中,先进行孔道抽排,然后进行钻顶,最后通过切割或冲击形式将管道放入孔道中。
钻顶工法施工速度快,对现场的干扰小,但施工难度较大,对施工人员的技术要求较高。
3.顶管法顶管法适用于大口径管道的施工,它通过顶升设备将管道推入地下。
施工时,首先进行顶管设备的安装和定位,然后进行管道的连接和固定,最后进行顶升。
顶管法施工高效、安全,但需要专业的设备支持,并且对施工场地的要求较高。
4.顶升法顶升法适用于较大直径的沉管施工。
在施工过程中,首先进行基坑开挖,然后进行管道制作,最后通过顶升设备将管道逐步推入地下。
顶升法施工需要专业的设备和人员,施工过程较为复杂,但施工后的管道定位准确,施工质量较高。
二、方法应用地埋管施工的方法应用包括管道的制作、连接、固定和回填等过程。
1.管道的制作地埋管的制作一般包括材料选用、管道加工和防腐处理等过程。
材料的选用需要考虑管道的使用环境、介质特性和施工要求等因素。
管道加工一般包括切割、焊接和弯曲等过程,需要根据工程图纸和施工要求进行操作。
防腐处理是为了延长管道的使用寿命和保证其安全性,常见的防腐方法有喷涂、涂覆和包塑等。
2.管道的连接管道连接是地埋管施工的重要环节,它直接影响到管道的密封性和使用寿命。
地源热泵地埋管系统施工方案

地源热泵地埋管系统施工方案首先是地下管道的敷设。
在施工前,需要根据建筑的平面布局和地形条件确定管道的敷设路线。
根据设计要求和地下环境条件,选择使用适宜的材料,如PE管或PVC管。
敷设过程中,首先需要清理敷设区域,确保地面平整。
然后,使用挖掘机或手动挖掘工具开挖地沟,根据设计要求和管道数量确定地沟的尺寸和深度。
地沟的底部应该平整,并且需要确保管道的坡度,以便排水畅通。
在地沟底部设置管道支承,使管道固定。
接下来是管道的连接。
在敷设的每个管道之间进行连接时,需要使用专用的管道连接件,如弯头、管箍、管接头等。
连接件的选择应根据管道的材料和直径来确定。
在连接过程中,需要确保连接件的牢固和密封。
对于PE管,一般采用电热熔连接,对于PVC管,一般采用PVC胶水连接。
连接完成后,需要进行压力试验,确保连接处没有渗漏。
最后是地源热泵机组的安装。
在选择安装地点时,需要考虑机组与管道的连接方便性和机组的运行稳定性。
一般来说,机组应尽可能靠近地下管道敷设区域。
机组的安装应符合相关的安装规范和要求。
安装完成后,还需进行机组性能的测试和调试,确保其正常运行。
此外,还需要注意以下几点。
首先,施工过程中需要确保施工质量,杜绝破坏地下管道的行为。
其次,在施工过程中需要做好安全措施,确保施工人员的安全。
最后,在施工完成后,需要对施工区域进行清理和整理,恢复原样。
综上所述,地源热泵地埋管系统的施工方案包括地下管道的敷设、管道的连接和地源热泵机组的安装等。
合理的施工方案能够确保系统的正常运行和使用寿命。
在施工过程中需要注意施工质量和施工安全。
通过科学的施工方案和严格的施工操作,地源热泵地埋管系统能够为人们提供可靠、高效的供暖、制冷和热水服务。
无缝钢管地埋管施工方案

无缝钢管地埋管施工方案1. 引言地埋管是一种用于输送液体或气体的管道系统,无缝钢管是一种常用的地埋管材料。
本文将介绍无缝钢管地埋管施工方案,包括施工前准备、施工流程、施工注意事项等内容,以帮助读者更好地了解无缝钢管地埋管施工过程。
2. 施工前准备在进行无缝钢管地埋管施工前,需要进行一系列的准备工作,包括规划设计、材料采购等。
2.1 规划设计在规划设计阶段,需要考虑以下几个因素: - 管道布局:根据需要输送的液体或气体,确定管道的布局和走向。
- 管道直径:根据输送介质的流量和压力要求,选择合适的管道直径。
- 管道深度:考虑地下设施情况、土壤类型等因素,确定管道埋深。
2.2 材料采购在进行无缝钢管地埋管施工前,需要采购合适的材料,包括无缝钢管、管件、防腐材料等。
同时,还需要购买施工所需的工具和设备,包括挖掘机、管道切割工具等。
3. 施工流程本节将介绍无缝钢管地埋管施工的流程,包括开挖、安装、焊接等环节。
3.1 开挖在施工现场确定好管道的布局后,首先需要进行开挖工作。
开挖的深度和宽度应根据设计要求进行控制,确保管道的埋深和埋藏质量。
开挖时要注意安全,避免与现有地下管道和电缆发生冲突。
3.2 安装开挖完毕后,将无缝钢管逐段安装至预定位置。
安装时,应根据设计图纸和要求进行操作,确保管道的水平和垂直度。
安装过程中要注意防止管道损坏和变形。
3.3 焊接在安装完毕后,需要进行焊接作业。
焊接前应清除管道表面的污物和氧化物,确保焊缝的质量。
焊接时应严格按照焊接规程进行操作,保证焊缝的可靠性和密封性。
3.4 终验在完成施工后,需要进行终验工作。
终验包括对管道的检查和检测,确保管道的质量和安全。
同时,还需要进行防腐层的施工和涂刷。
4. 施工注意事项在进行无缝钢管地埋管施工时,需要注意以下几个方面:•安全第一:施工人员应佩戴合适的个人防护装备,遵守安全操作规程,确保施工安全。
•施工质量:应严格按照设计要求和规范进行施工,确保施工质量和管道的稳定性。
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)。
地埋管系统介绍2014.9.131.地源热泵的概念地源热泵的名称最早出现在1912 年瑞士的一份专利文献中,但真正意义的商业应用也就十几年的历史,但发展相当迅速。
如美国,截止1985 年全国共有14,000 套地源热泵,而1997 年就安装了45,000套,到目前为止已安装了400,000 套,而且每年以10 %的速度稳步增长。
1998 年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19 %,其中新建筑中占30 %。
中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,采用地下埋管(埋深< 400 米深)的地源热泵,用于室内地板辐射采暖或提供生活热水。
据1999 年的统计,家用供热装置中,地源热泵所占比例较高,瑞士为96 %,奥地利为38 %,丹麦为27 %。
同时,中、北欧海水源热泵的研究和应用也比较多。
在我国,地源热泵的应用起步较晚,但发展潜力十分巨大。
一方面,随着城市环境问题的日益重视和能源结构的调整,北方地区新建小区一般不能使用燃煤锅炉房供热,以何种方式解决这些新建小区的供热问题成为目前住宅建设中的大问题。
另一方面,近年来我国住宅空调安装率迅速增长。
上海居民住宅空调拥有率已超过60 %,北京也达到34 %,城镇居民住宅平均拥有率已达20 %,并且目前家庭拥有率仍在飞速增长。
借鉴发达国家的经验,采用地源热泵方式可能成为满足这种要求的最佳方式。
地源热泵的在中国的发展趋势近年来,在国家科技部、国家环保总局、国家质监局等五部委的大力支持推荐下,地源热泵技术受到了广泛的关注和重视,地源热泵中央空调已经在一些国家机关、部分企业和建筑物上开始广泛推广使用,显示出了广阔巨大的应用前景。
目前,中国的地源热泵市场日趋活跃,逐渐成为了21 世纪最有效、最具影响、最有竞争力的空调技术。
较少的初期投资我国的城市建设步伐正在加快,每年城镇新建住宅2. 4 亿平方米。
如果这些建筑都配备地源热泵,这对我们这个需要采暖地区占了70% 国土面积的国家而言,节省的费用是巨大的。
在美国,一般的一个家庭的安装费在3000 至5000 美元,但是地源热泵仍具备了较强的市场竞争力;而我国劳动力较发达国家低很多,因此最为地源热泵最主要的成本--- 基建成本更是较低,由此可见,我国与国外发达国家相比,地源热泵的初期投资是较低的。
提高环境质量、缓解紧张能源据统计,世界大气污染最严重的10 座城市中,中国就占了7 席,这也从一个侧面反映出我国城市空气质量不容乐观,加强空气治理,已经到了刻不容缓的时候。
为了彻底整治环境,减少温室气体排放,我国政府已经实施了相关政策。
例如北京等城市,已经开始以电代煤方法来解决城市污染问题,每千瓦电能带来4-5 千瓦热量的地源热泵将极具竞争力。
由于电力是地源热泵的唯一驱动力,因此没有燃料分散燃烧所造成的大气污染。
与此同时由于厂家密封制冷剂,使用过程中不泄露、不补充,减少了对臭氧层的破坏。
分析和调查表明,地源热泵的应用对降低温室效应起了积极作用,可见,这项技术应用于中国将缓解城市空气污染问题。
我国能源的短缺已经是一个不争的事实,能源的利用率仅为30% ,这仅相当于发达国家50 年代的水平。
我国建筑能耗约占总能耗的25% ,其中供热采暖能耗约占一半。
能源短缺导致中国的能源价格越来越接近发达国家水平。
我国要在能源每年增长率仅为3%--5% 的条件下满足国民经济持续每年增长8%--9% ,就必须重视节能技术和节能产品的开发利用,这决定了我国必须在空调和采暖这一耗能这一大项上有所改进。
就地源热泵技术而言,由于热泵仅仅用来传输热量,而不是产生热量,所需要的热量有70% 来自于地下,夏天制冷时,用来将建筑物中的热量传入地下所消耗的电力非常少,因此地源热泵这项节能技术应用于我国可以在一定程度上缓解我国的能源压力。
2.国家能源政策支持我国政府高度重视并鼓励浅层地热能的开发利用,先后出台了一系列国家政策。
1)2005年2月28日,国家主席胡锦涛颁布33号主席令:2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》开始正式实施。
地热能的开发与利用被明确列入新能源所鼓励发展的范围。
2)2005年11月29日,国家发展和改革委员会制订并颁布了《中华人民共和国可再生能源产业发展指导目录》,“地热发电、地热供暖、地源热泵供暖或空调、地下热能储存系统”被列入重点发展项目;“地热井专用钻探设备、地热井泵、水源热泵机组、地热能系统设计、优化和测评软件、水的热源利用”等被列为地热利用领域重点推荐选用的设备。
3)2006年8月,国家财政部发布《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》中明确提出“加强对可再生能源发展专项资金的管理,重点扶持燃料乙醇、生物柴油、太阳能、风能、地热能等的开发利用。
”其中第二章有关“扶持重点”第七条中提出“在建筑供热、采暖和制冷的可再生能源开发利用,重点支持太阳能、地热能等在建筑物中的推广应用。
”4)2007年1月,建设部发布《建设事业“十一五”重点推广技术领域》,确定了“十一五”期间九大重点推广技术领域,其中“建筑节能与新能源开发利用技术领域”中重点推广太阳能、浅层地热能、生物质能及其他能源利用技术;其中重点推广建筑节能改造技术:供热采暖制冷系统节能改造技术。
5)2007年6月,国务院发布《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号),明确提出要“大力发展可再生能源,抓紧制订出台可再生能源中长期规划,推进风能、太阳能、地热能、水电、沼气、生物质能利用以及可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设,加强资源调查评价。
6)2009年8月,为贯彻国务院关于节能减排战略部署,深入做好建筑节能工作,国家财政部、建设部联合发出《可再生能源建筑应用城市示范》的通知,以调整建筑用能结构为目的,以可再生能源城市级规模化应用为基本途径,以项目示范为重点,坚持不懈推进节能减排,提高可再生能源建筑应用比例,实现社会经济的可持续发展的目标。
3.地源热泵的优势1、属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于120米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右,即投入1kw电能可以平均获得4.0kw以上的冷量或热量。
另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30%~40%的的运行费用。
3、环境效益显著传统的中央空调以煤、石油、天然气等燃料为主要能源,众所周知这些能源在不断的减少,总有一天,会接近枯竭;而地源热泵中央空调以地下储存的热量为主要能源,这种能源取之不尽、用之不竭。
煤、石油、天然气等燃料的价格逐年上升,而地热资源由于来源于太阳的无私奉献,完全免费。
传统的中央空调以煤、石油、天燃气等燃料为主要能源,在消耗和转换的过程中,造成严重的环境污染。
经权威部门测试,燃烧一吨原煤向空中排放15公斤粉尘,20公斤二氧化硫、7公斤氮化钾,而地源空调在使用中不释放任何对环境有害的污染物。
4、一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
5、维护费用低在同等条件下,采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。
地源热泵非常耐用,它的机械运动部件非常少,所有的部件安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,因此地源热泵是免维护空调,节省了维护费用,使用户的投资在3~5年左右即可收回。
此外,机组使用寿命长,均在20年以上;机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。
4.地埋管式热泵系统简介地源热泵系统原理图(1)地埋管式地源热泵分类地耦管土壤源热泵系统是一个密闭的闭路循环系统,它保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。
地耦管土壤源热泵系统从根本上解决了地下水水源热泵的种种弊端,是一种真正可持续发展的建筑节能的新技术,而且还具有适用范围广、运行费用低、节能和环保效益显著等优点。
土壤源热泵系统中的土壤换热器埋管方式可分为:水平式土壤换热器,垂直U型式土壤换热器,垂直套管式土壤换热器,热井式土壤换热器,直接膨胀式土壤换热器。
1)水平式土壤换热器水平地埋管普遍使用在单相运行状态的空调系统中,一般的设计埋管深度在2~4米之间,在只用于采暖时,土壤在整个冬天处于放热状态,沟的深度一定要深,管间距要大。
水平式土壤换热器埋管方式垂直U型式土壤换热器埋管方式2)垂直U型式土壤换热器垂直U型式土壤换热器是钻孔将U型管深埋在地下,因此与水平土壤换热器的比较具有占地面积小、运行稳定、效率高等优点。
3)垂直套管式土壤换热器换热器有内套管和外套管的闭路循环系统,水从外套管的上部流入管内,循环时,水沿外套管自上至下的流动,从外套管的底部经内套管上流到顶部出套管。
套管式土壤换热器适合在地下岩石深度较浅,钻深孔困难的地表层使用。
通过竖埋单管试验,套管式换热器较U型管效率高20~25%。
竖埋套管式孔距在3~5m,孔径在150~200mm,外套管直径Ф63~Ф90~Ф120mm,内套管直径Ф25~Ф32mm。
目前在欧洲的瑞典采用较多的套管式土壤换热器,如下图所示:垂直套管式土壤换热器埋管方式热井式土壤换热器埋管(2)土壤传热性能地热换热器的传热性能在很大程度上依赖于土壤的热物理性质。
由于岩土类型(包括粘土、砂石或岩土等)、岩土湿度在不同国家、不同地区、不同城市,甚至在同一城市的不同片区都互不相同。
因此,设计和安装地热换热器有许多不确定的因素。
这些不确定因素都不同程度地影响着地热换热器的传热性能,进而影响地源热泵空调系统的正常运行。
设置在不同场合的竖直埋管地热换热器会涉及不同的地质结构,包括各地层的材质、含水量和地下水的运动等,这些必然会影响到地热换热器的传热性能和地源热泵空调系统的正常运行。
在设计过程中应该尽可能地弄清楚这些因素对地热换热器性能的影响,包括进行必要的现场测试,土壤热物性最好在现场用专门的仪器进行测定。