地源热泵工程设计方法与实例

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,1,地源,热,热泵,工,工程,设,设计,方,方法,内容,简,简介,一、,地,地源,热,热泵,简,简介,二,、,、,土,土,壤,壤,源,源,热,热,泵,泵,的,的,主,主,要,要,优,优,势,势,三、土,壤,壤源热,泵,泵系统,设,设计的,主,主要步,骤,骤,地源热,泵,泵,土壤源,热,热泵,(,地埋管,),地表水,热,热泵,(,湖水,海水等,),地下水,热,热泵,(,井水,),一、地,源,源热泵,简,简介,是水源,热,热泵的,一,一种形,式,式，它,利,利用水,与,与地能,进,进行冷,热,热交换,来,来作为,水,水源热,泵,泵的冷,热,热源的,空,空调系,统,统,地源热,泵,泵型式,1,：土壤,源,源热泵,将土壤,热,热交换,器,器安装,在,在地下,，,，通过,中,中间介,质,质作为,冷,冷热载,体,体，使,其,其在土,壤,壤热交,换,换器的,封,封闭环,路,路中循,环,环流动,，,，从而,实,实现与,大,大地进,行,行热交,换,换的目,的,的。,由潜在,水,水面以,下,下的、,多,多重并,联,联的塑,料,料管组,成,成的地,下,下水热,交,交换器,取,取代了,土,土壤热,交,交换器,，,，利用,包,包括江,水,水、河,水,水、湖,水,水、水,库,库水以,及,及海水,作,作为热,泵,泵冷热,源,源,地源热,泵,泵型式,2,：地表,水,水热泵,地源热,泵,泵型式,3,：,地下水,热,热泵,通常所,说,说的深,井,井回灌,式,式水源,热,热泵系,统,统。通,过,过潜水,泵,泵将地,下,下水抽,出,出，通,过,过二次,换,换热或,直,直接送,至,至水源,热,热泵机,组,组，经,提,提取热,量,量或释,放,放热量,后,后，灌,回,回地下,地源热,泵,泵的优,势,势,1,、双重,功,功效,2,、运行,节,节能,3,、稳定,可,可靠、,维,维护费,用,用低,4,、不存,在,在除霜,问,问题,二、土,壤,壤源热,泵,泵的主,要,要优势,1,、双重,功,功效,2,、运行,节,节能,3,、稳定,可,可靠、,维,维护费,用,用低,4,、不存,在,在除霜,问,问题,5,、闭式,循,循环，,利,利于环,保,保,6,、不受,地,地下水,资,资源的,限,限制，,利,利于推,广,广,三、土,壤,壤源热,泵,泵系统,设,设计的,主,主要步,骤,骤,（,1,）建筑,物,物冷热,负,负荷及,冬,冬夏季,地,地下换,热,热量计,算,算,（,2,）地下,热,热交换,器,器设计,1,土壤源,热,热泵系,统,统设计,的,的主要,步,步骤,（,1,）建筑,物,物冷热,负,负荷及,冬,冬夏季,地,地下换,热,热量计,算,算,建筑物,冷,冷热负,荷,荷：同,常,常规空,调,调系统,相,相同,冬夏季,地,地下换,热,热量：,其中,Q,1,夏季向,土,土壤排,放,放的热,量,量，,kW,Q,1,夏季设,计,计总冷,负,负荷，,kW,Q,2,冬季从,土,土壤吸,收,收的热,量,量，,kW,Q,2,冬季设,计,计总热,负,负荷，,kW,COP,1,设计工,况,况下热,泵,泵机组,的,的制冷,系,系数,COP,2,设计工,况,况下热,泵,泵机组,的,的供热,系,系数,（,2,）地下,热,热交换,器,器设计,地下热,交,交换器,形,形式,管材选,择,择,管径,总管长,竖井数,目,目,间距确,定,定,管道阻,力,力计算,水泵选,型,型,管材校,核,核,地下热,交,交换器,形,形式,水平埋,管,管和垂,直,直埋管,串联和,并,并联,同程和,异,异程,1,、,选择热,交,交换器,形,形式：水平,埋,埋管和,垂,垂直埋,管,管,水平埋,管,管：换热,管,管水平,地,地安装,在,在地沟,中,中,1,、,选择热,交,交换器,形,形式：水平,埋,埋管和,垂,垂直埋,管,管,垂直埋,管,管：换热管,垂,垂直安,装,装在竖,井,井中,水平埋,管,管和垂,直,直埋管,的,的比较,水平埋,管,管：投,资,资小，,但,但换热,性,性能差,，,，并,且,且往往,受,受土地,面,面积的,限,限制,在实际,工,工程中,，,，一般采,用,用垂直,埋,埋管布,置,置方式。,埋管的,布,布置方,式,式：串,联,联和并,联,联,串联,并联,串联和,并,并联的,比,比较,串联系,统,统：管,径,径较大,，,，管道,费,费用较,高,高，并,且,且长度,压,压降特,性,性限制,了,了系统,能,能力,并联系,统,统：管,径,径较小,，,，管道,费,费用较,低,低，且,各,各并联,环,环路之,间,间容易,达,达到流,量,量平衡,时,时，热,力,力效果,均,均衡,同程或,异,异程,同程：,各,各个并,联,联环路,的,的管路,总,总长度,相,相等,异程：,各,各个并,联,联环路,的,的管路,总,总长度,不,不等,同程、,异,异程的,比,比较,同程：各个,回,回路水,阻,阻力相,等,等，水,力,力稳定,性,性好，,流,流量分,配,配均匀,异程：,管,管路系,统,统简单,，,，投资,小,小，但,流,流量分,配,配、调,节,节性差,垂直埋,管,管的分,类,类（按,埋,埋管方,式,式）,（,1,）,U,型管：,应,应用最,多,多,（,2,）套管,型,型：内,、,、外管,中,中流体,热,热交换,时,时存在,热,热损失,推荐：,垂,垂直,U,型管并,联,联同程,2,、选,择管材,耐腐蚀,价格较,低,低,最常用,的,的是聚,乙,乙烯（,PE,）和聚,丁,丁烯（,PB,）管材,3,、,确定管,径,径,管道要,大,大到足,够,够保持,最,最小输,送,送功率,管道要,小,小到足,够,够使管,道,道内保,持,持紊流,以,以保证,流,流体与,管,管道内,壁,壁之间,的,的传热,并联环,路,路用小,管,管径，,集,集管用,大,大管径,常用管径：,20mm,、,25mm,、,32mm,、,40mm,、,50mm,管内流速控,制,制在,1.22m/s,以下,对更大管径,的,的管道，管,内,内流速控制,在,在,2.44m/s,以下或一般,把,把各管段压,力,力损失控制,在,在,4mH,O/100m,当量长度以,下,下,确定管径：,经,经验数据,4,、,确定埋管总,管,管长,换热能力：,单,单位垂直埋,管,管深度或单,位,位管长的换,热,热量,总管长,=,换热量,/,换热能力,垂直埋管：,70,110W/m(,井深,),，或,35,55W/m(,管长,),水平埋管：,20,40W/m,（管长）,5,、确定井数,目,目及间距,井的水平间,距,距,:4.5m,N=L/,（,2xH,）,N,竖,井,井,总,总,数,数,，,，,个,个,L,竖,井,井,埋,埋,管,管,总,总,长,长,，,，,m,H,竖,井,井,深,深,度,度,，,，,m,（,50,100,）,6,、,计,算,算,管,管,道,道,阻,阻,力,力,:,当,量,量,长,长,度,度,法,法,选,择,择,压,压,力,力,损,损,失,失,最,最,大,大,的,的,热,热,泵,泵,机,机,组,组,所,所,在,在,环,环,路,路,作,作,为,为,最,最,不,不,利,利,环,环,路,路,进,进,行,行,阻,阻,力,力,计,计,算,算,。,。,可,可,采,采,用,用,当,当,量,量,长,长,度,度,法,法,，,，,将,将,局,局,部,部,阻,阻,力,力,件,件,转,转,换,换,成,成,当,当,量,量,长,长,度,度,，,，,和,和,管,管,道,道,实,实,际,际,长,长,度,度,相,相,加,加,得,得,到,到,各,各,不,不,同,同,管,管,径,径,管,管,段,段,的,的,总,总,当,当,量,量,长,长,度,度,，,，,再,再,乘,乘,以,以,不,不,同,同,流,流,量,量,、,、,不,不,同,同,管,管,径,径,管,管,段,段,每,每,100m,管,道,道,的,的,压,压,降,降,，,，,将,将,所,所,有,有,管,管,段,段,压,压,降,降,相,相,加,加,，,，,得,得,出,出,总,总,阻,阻,力,力,。,。,7,、,水,水,泵,泵,选,选,型,型,水,泵,泵,扬,扬,程,程,=,（,管,管,道,道,阻,阻,力,力,+,设,备,备,阻,阻,力,力,）,）,X,安,全,全,系,系,数,数,8,、,校,校,核,核,管,管,材,材,承,承,压,压,能,能,力,力,管,路,路,最,最,大,大,压,压,力,力,，,，,Pa,o,建,筑,筑,物,物,所,所,在,在,的,的,当,当,地,地,大,大,气,气,压,压,，,，,Pa,地,下,下,埋,埋,管,管,中,中,流,流,体,体,密,密,度,度,，,，,kg/m3,g,当,地,地,重,重,力,力,加,加,速,速,度,度,，,，,m/s2,h,地,下,下,埋,埋,管,管,最,最,低,低,点,点,与,与,闭,闭,式,式,循,循,环,环,系,系,统,统,最,最,高,高,点,点,的,的,高,高,度,度,差,差,，,，,m,P,h,水,泵,泵,扬,扬,程,程,，,，,Pa,总,结,结,：,：,设,设,计,计,步,步,骤,骤,地,下,下,热,热,交,交,换,换,器,器,形,形,式,式,管,材,材,：,：,(PE,或,PB,）,管,径,径,：,：,（,（,控,控,制,制,流,流,速,速,）,）,总,管,管,长,长,（,（,换,换,热,热,量,量,/,换,热,热,能,能,力,力,）,）,竖,井,井,数,数,目,目,（,（,总,总,管,管,长,长,、,、,井,井,深,深,）,）,间,距,距,确,确,定,定,（,（,4.5m,）,管,道,道,阻,阻,力,力,计,计,算,算,(,当,量,量,长,长,度,度,法,法,）,）,水,泵,泵,选,选,型,型,（,（,扬,扬,程,程,、,、,流,流,量,量,）,）,管,材,材,校,校,核,核,THANK YOU!,四,、,、,工,工,程,程,实,实,例,例,集,中,中,系,系,统,统,分,散,散,系,系,统,统,混,合,合,系,系,统,统,地,源,源,热,热,泵,泵,的,的,应,应,用,用,方,方,式,式,集,中,中,系,系,统,统,和,和,分,分,散,散,系,系,统,统,混,合,合,系,系,统,统,混,合,合,系,系,统,统,