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[系统] 地埋管换热系统设计要点

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发表于 2016-11-26 22:19:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
地埋管地源热泵空调系统中,地埋管换热系统用于夏季空调模式下向地下岩土体排热,冬季空调模式下从地下岩土体取热。地埋管换热系统设计的主要目的,就是保证地埋管换热系统有良好的换热效果。
热泵系统的运行结果很大程度上取决于热能利用系统与热源系统之间的温度差。因此,冬季系统的供水温度越低越好,夏季系统的供水温度越高越好。地源热泵宜于辐射系统结合使用,这样可以最大限度的提高系统的季节性能系数。
设计水平地埋管换热器时,最上层埋管的顶部应在冻土层以下400mm,且距地面不应少于800mm;沟槽内的管间距及沟槽间的距离,除应满足换热需要外,还应考虑挖掘机械施工的施工。
数值地埋管换热器的埋管深度应大于20m;水平连接管的深度应在冻土层下600mm,且距地面不宜小于1500mm。
地埋管环路两端应分别于供、回水环路集管相连接,且宜同程布置,每对供、回水环路集管连接的地埋管环路数宜相等,供、回水环路集管的间距不应小于600mm。
竖直地埋管环路也可以采取分/集水器连接方式,一定数量的地埋管环路供、回水管分别接入相应的分/集水器,但分/集水器应用平衡和调节个地埋管环路流量的措施。
地源热泵机组的冷、热工况切换,通常小型机组为内部四通换向阀切换,大型机组通过外部空调水路系统转换系统,冬/夏季节工况转换阀的性能应可靠,并确保严密不漏。
地埋管换热器管内的介质,应保持为紊流流动状态(Re>2300),以保证管内介质的有效换热。通常地埋管换热器管内介质的流速,单U形管v≥0.6m/s,双U形管v≥0.4m/s。水平环路集管的坡度,不应小于0.002。
地埋管换热器的安装位置,应远离水井及室外排水设施,且宜靠近机房或以机房为中心设置。敷设供、回水集管的管沟应分开布置。
地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料的配方,回填料的导热系数应大于或等于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。
地埋管换热系统应设置自动充液及泄漏报警装置,并配置反冲洗系统,冲洗流量可取工作流量的两倍。
地埋管换热系统宜采用变流量调节方式,每1kW供冷/热量的循环水泵的耗电量不应大于43W。
若室内系统的压力超过地埋管换热器的承压能力时,应设施中间换热器,将地埋管与室内系统隔开。
地埋管换热器的换热量,应满足计算周期内地源热泵系统实际最大吸/释热量的要求。当最大释热量相差较大时,应设置辅助热源或冷源,与地埋管换热系统并联运行。
地埋管道应采用热熔或电熔链接。竖直地埋管换热器的U形弯管接头,应选用定型的U形成品弯头。
铺设水平地埋管换热器前,沟底部应先铺设厚度相当于管径的细砂。
竖直地埋管换热器的U形管,应在钻孔完成且孔壁固化后立即进行。下管过程中,U形管内宜充满水,并采取可靠措施,使U形管的两条管道处于分开状态。
竖直地埋管换热器的U形管安装完毕后,应立即进行灌浆、回填、封孔。当埋管深度超过40m时,灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后进行。
竖直地埋管换热器的泥浆回填料,宜采用膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或专用泥浆材料。当地埋管管换热器舍子密实或坚硬的岩土体中时,宜采用水泥基料泥浆回填。
地埋管安装前后,应进行冲洗。安装前应冲洗并水压试验、记录,安装完毕后应冲洗并通水试验、记录。
由于PE管具有冷脆性且为热熔或电熔连接,低于10℃时施工时,现场应采取挡风、加热等措施;环境温度低于0℃时,不得进行地埋管换热器的施工。
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