地源热泵设计(地埋管).ppt
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1、地源热泵设计地源热泵设计(地埋管地埋管)地源热泵系统的组成地源热泵机组水循环系统 地下热交换器控制系统土壤温度随深度变化示意图土壤温度随深度变化示意图月份月份月份月份0 010102020303040400 040408080120120160160200200240240280280320320360360地地地地 表表表表2 FT2 FT(0.6m)0.6m)5 FT(1.5m)5 FT(1.5m)12 FT(3.6m)12 FT(3.6m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12天数天数天数天数地源热泵地源热泵 普通空调系统普通空调系统对于制冷来说,地源热泵与常规冷水机组最大
2、的区别是:对于制冷来说,地源热泵与常规冷水机组最大的区别是:空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。制热和生活热水供应时,制热和生活热水供应时,地源热泵系统可以替代锅炉。地源热泵系统可以替代锅炉。地源热泵系统的组成 室外地能换热系统室外地能换热系统土壤源土壤源地下水地下水地表水地表水 水源热泵机组水源热泵机组 室内采暖空调末端室内采暖空调末端大家应该也有点累了,稍作休息大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流什么是地源热泵地源热泵是一种利用地地源热泵是
3、一种利用地表或地下浅层地热等低表或地下浅层地热等低温低位热能资源,并采温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现的高位电能输入,实现既能供热又能制冷、低既能供热又能制冷、低位热能向高位热能转移位热能向高位热能转移的一种技术。的一种技术。地下水换热系统(ground water system)与地下水进行热交换的地热能交换系统,分为直接地下与地下水进行热交换的地热能交换系统,分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。水换热系统和间接地下水换热系统。投资最小、需回灌、有污垢直接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水,经处理后直由抽水井取出的地下水,经处理后直接
4、流经水源热泵机组热交换后返回地下同接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。一含水层的地下水换热系统。间接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水经中间换热器由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换后返回地下同一含水层的地下水换热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。热系统。一、岩土热物一、岩土热物性性参数参数 岩土体类型、热特性、热传导性、含水率、密度、温度等是影响地埋管换热岩土体类型、热特性、热传导性、含水率、密度、温度等是影响地埋管换热系统性能的主要因素。就地表而言,垂直地表土方向的导热性大于水平方向系统性能的主要因素。就地表而言,垂直地表土方向的导热性大于水平方向的导
5、热性,岩土的热物性参数可参见表的导热性,岩土的热物性参数可参见表1。表1 岩土热物性参数序号岩土名称天然含水量密度导热系数导温系数比热容(%)(kg/m3)(W/m.K)(m2/h)(kJ/kg.K)1粉土16.315900.630.001291.112粉土22.919201.260.001581.53粉土26.921301.790.002641.154粉土25.318501.450.001781.595粉土2619301.610.002221.356粘性土26.319901.410.001641.567粘性土1920001.20.001521.428粘性土29.820501.660.0017
6、11.719粘性土30.121101.630.001971.41导热系数比热容序号岩土名称天然含水量密度导热系数导温系数比热容(%)(kg/m3)(W/m.K)(m2/h)(kJ/kg.K)10粘性土2721701.550.001831.4111粘性土2920201.690.001841.6412粘性土31.421401.850.002231.413粘性土2020901.190.001361.5114细砂22.118001.60.002091.5315细砂11.115700.730.001651.0216细砂5.513100.640.00176117细砂814200.650.001960.84
7、18细砂16.114600.860.00211.0119中砂714900.790.002010.9520中砂13.815101.060.002550.9921粗砂12.412601.060.002851.0622砾砂8.919501.410.002810.9323砾砂5.316001.040.00280.8424粗砾砂23.321301.880.002281.3925粗砾砂21.922001.750.001881.5226圆砾9.518601.440.003180.8827圆砾10.518300.940.001980.93表1 岩土热物性参数序号岩土名称天然含水量密度导热系数导温系数比热容(%
8、)(kg/m3)(W/m.K)(m2/h)(kJ/kg.K)28卵石+砂9.818401.620.003580.8929砂岩22501.840.00350.8430石灰岩27003.140.00460.9131石灰岩22501.280.002450.8432石灰岩20001.160.002270.9233石灰岩17000.930.002140.9234大理石+花岗岩30003.60.005170.8435大理石+花岗岩28003.450.004870.9136花岗岩27003.140.00460.9137石灰质凝灰岩13000.520.001570.9238灰质页岩17600.830.0016
9、61.02表1 岩土热物性参数二、地埋管管材二、地埋管管材1.地埋管管材及管件应符合设计要求,且应具有质量检验报告和出厂合地埋管管材及管件应符合设计要求,且应具有质量检验报告和出厂合格证。格证。2.地埋管管材及管件应采用相同材料,且应具有化学稳定性好、耐腐蚀、地埋管管材及管件应采用相同材料,且应具有化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小等质量特性,一般采用高密度聚乙烯管导热系数大、流动阻力小等质量特性,一般采用高密度聚乙烯管(PE80或或PE100)或聚丁烯管()或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯(),不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管。3.地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。聚乙
10、烯管应符合地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。聚乙烯管应符合给给水用聚乙烯(水用聚乙烯(PE)管材)管材GB/J13663的要求;聚丁烯管应符合的要求;聚丁烯管应符合冷热冷热水用聚丁烯(水用聚丁烯(PB)管道系统)管道系统GB/T194732的要求。管材的公称压力的要求。管材的公称压力及使用温度应满足设计要求,且管材的公称压力不宜小于及使用温度应满足设计要求,且管材的公称压力不宜小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按表地埋管外径及壁厚可按表2、表、表3的规定选用。的规定选用。公称外径dn平均外径公称壁厚/材料等级最小最大公称压力1.0MPa1.25 MPa1.6MPa202020.325
11、2525.32.3+0.5/PE80323232.33.0+0.5/PE803.0+0.5/PE100404040.43.7+0.6/PE803.7+0.6/PE100505050.54.6+0.7/PE804.6+0.7/PE100636363.64.7+0.8/PE804.7+0.8/PE1005.8+0.9/PE100757575.74.5+0.7/PE1005.6+0.9/PE1006.8+1.1/PE100909090.95.4+0.9/PE1006.7+1.1/PE1008.2+1.3/PE1001101101116.6+1.1/PE1008.1+1.3/PE10010.0+1.5
12、/PE100125125126.27.4+1.2/PE1009.2+1.4/PE10011.4+1.8/PE100140140141.38.3+1.3/PE10010.3+1.6/PE10012.7+2.0/PE100160160161.59.5+1.5/PE10011.8+1.8/PE10014.6+2.2/PE100180180181.710.7+1.7/PE10013.3+2.0/PE10016.4+3.2/PE100200200201.811.9+1.8/PE10014.7+2.3/PE10018.2+3.6/PE100225225227.113.4+2.1/PE10016.6+3.3
13、/PE10020.5+4.0/PE100250250252.314.8+2.3/PE10018.4+3.6/PE10022.7+4.5/PE100280280282.616.6+3.3/PE10020.6+4.1/PE10025.4+5.0/PE100315315317.918.7+3.7/PE10023.2+4.6/PE10028.6+5.7/PE100355355358.221.1+4.2/PE10026.1+5.2/PE10032.2+6.4/PE100400400403.623.7+4.7/PE10029.4+5.8/PE10036.3+7.2/PE100表2 聚乙烯(PE)管外径及公
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