地源热泵地埋管选型.doc

地埋管系统1）冬夏季地下换热量计算可由下述公式计算：（1） （2）其中Q1 夏季向土壤排放的热量，kW ；Q1夏季设计总冷负荷，kW； Q2冬季从土壤吸收的热量，kW； Q2冬季设计总热负荷，kW； COP1设计工况下机组的制冷系数（4.5）COP2设计工况下机组的供热系数（4.0）例如：冬季设计总热负荷为97.5kW，夏季设计总冷负荷为107kW。机组制冷量为116kw，制热量为135kw。根据空调和采暖的使用特点，夏季向土壤排放的热量以机组夏季制冷量计算，冬季向土壤吸收的热量以冬季设计总热负荷计算。根据计算可知：Q1=116*（1+14.5）=141.8 KWQ2=135*（1-14.0）=108 KW2）热交换器的形式考虑现场可用地表面积、以及钻孔费用，确定热交换器采用单U垂直埋管布置；地下埋管换热器中流体方向是采用并联的形式。为保持系统环路间的水力平衡，工程中多采用同程式系统。3）管材的选择常用的是聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）管材：PE管重量轻、韧性好，耐低温性能较好，无毒，价格较便宜，抗冲击强度高，抗压、抗拉强度较低。 可以热溶焊接、法兰螺纹连接。适用于饮水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道等。 PB管其突出特点是抗蠕变性能（冷变形），反复绕缠而不断，耐温，化学性能也很好。可以热熔焊接、法兰螺纹连接。适用于给水管、冷热水管、燃气管、地下埋管道。管道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。4）管径的确定在实际工程中确定管径必须满足两个要求：（1）管道要大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。一般并联环路用小管径，集管用大管径，地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。管内流速大小按以下原则选取：对于小于dn50mm的管子，管内流速应在0.20.8m/s范围内，对于大于dn50mm的管子，管内流速应小于1.8m/s，并使所有管子的压降小于400Pa/m。5）竖井埋管管长的确定地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如地下温度、传热系数等。这些因素的计算很繁琐，并且部分数据不易获得。在实际工程中，可以利用管材“换热能力”来计算管长。换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，一般垂直埋管为5080W/m(井深)，或2555W/m(管长)，水平埋管为2040W/m（管长）。 以单U垂直埋管为例，设计时可取换热能力的下限值，即25W/m（管长），具体计算公式如下： L= Q1201000 （3）其中 L竖井埋管总长，m Q1 夏季向土壤排放的热量，kW 分母“30”是夏季每m单U管长散热量，W/m计算得知：L=141.8*1000/20=7090米可根据以下公式计算：（4）其中 N竖井总数，个 L竖井埋管总长，m H竖井深度，取100m 分母“2”是考虑到竖井内供回水埋管管长约等于竖井深