【正文】 0 年以上； 由于處理熱膨脹和土壤移位的壓力能力弱， 而 PVC 管材由于不易彎曲，接頭處耐壓能力差，容易導(dǎo)致泄漏，因此，不推薦用于地 下埋管系統(tǒng)。一般并聯(lián)環(huán)路用小管徑，集管用大管徑，地下熱交換器埋管常用管徑有 20mm、 25mm、 32mm、40mm、 50mm，管內(nèi)流速控制在 ,對(duì)更大管徑的管道，管內(nèi)流速控制在 度以下。 雙 U 型管 豎井?dāng)?shù)目可用下式計(jì)算 ： 2LN H? 其中 N—— 豎井總數(shù)，個(gè) L—— 豎井埋管總長(zhǎng)， m H—— 豎井深度， m 分母“ 2”是考慮到豎井內(nèi)埋管管長(zhǎng)約等于豎井深度的 2 倍。對(duì)地埋管換熱器，在不考慮地下水或 豎井灌漿引起的靜壓抵消情況下，管路承壓的最大壓力等于大氣壓力、最下端管道的重力作用靜壓和水泵揚(yáng)程一半的總和，即 p h g p?? ? ? 式中 p — 管路承受的最大壓力 bp — 建筑物所在的當(dāng)?shù)卮髿鈮? ? — 埋管中流體密度 g — 當(dāng)?shù)刂亓铀俣? h — 埋管最低點(diǎn)與閉式循環(huán)系統(tǒng)最高點(diǎn)的高度差 hp — 水泵揚(yáng)程 管路承受的最大壓力應(yīng)小于管材的最大工作壓力。 最大釋熱量和最大吸熱量相差較大時(shí)，還可以通過(guò)水源熱泵機(jī)組間歇運(yùn)行來(lái)調(diào)節(jié)；也可以采用熱回收機(jī)組，降低供冷季節(jié)的釋熱量，增大供暖季節(jié)的吸熱量。 垂直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)可按《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（ GB503662021）方法進(jìn)行計(jì)算。水平供、回水環(huán)路集管的間距不宜小于 。 建筑物內(nèi)系統(tǒng)循環(huán)水泵的流量，應(yīng)按地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器和冷凝器額定流量的較大值確定，水泵揚(yáng)程為管路、管件、末端設(shè)備、地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器或冷凝器（選取較大值）的阻力之和。 經(jīng)計(jì)算后得出冬季實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最大熱負(fù)荷為 : ， 夏季最大冷負(fù)荷為 : ?？伤愠? 夏季 向土壤中放熱量 ： 39。地源 以網(wǎng)上一 300 多 平米 的 建筑地源熱泵系統(tǒng)造價(jià)在 10 萬(wàn)左右，此工程估計(jì)在 5 萬(wàn)元左右 。 如果一年中冬天地埋管換熱器從地下提取的熱量比夏季灌入的熱量多，那么多余的冷量就會(huì)積累下來(lái)，引起換熱器周?chē)鷾囟鹊淖兓? 圖 52 能量流向圖 換熱塔 蓄熱 水箱 蓄熱區(qū) 蓄冷區(qū) 熱泵機(jī)組 生活熱水 空氣調(diào)節(jié) 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 研究了地源熱泵問(wèn)題 ,分析了地埋管換熱的基礎(chǔ)上 ,提出了地埋管冷熱源分區(qū) ,設(shè)計(jì)了換熱塔水環(huán)換熱熱泵系統(tǒng) ,解決了地?zé)嵩撮L(zhǎng)期運(yùn)行的溫度熱阻問(wèn)題 ,達(dá)到了改善提高地源換熱泵系統(tǒng)性能的目的 ,取得了良好的效果。 在這里 要特別感謝李老師的指導(dǎo) ,使本課題順利完成的關(guān)鍵 ,李老師通過(guò)對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的審閱，指出了許多不足的地方，卻使我在許多方面有了很大的提高，尤其是在對(duì)學(xué)習(xí)工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度上對(duì)我有很大的警醒。 7.《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 附條文說(shuō)明 [S] （ GB 503662021） 8. 張建 忠 .熱泵系統(tǒng) [E].暖通吧 9. 潘松法 .地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程 [E].暖通吧 .實(shí)驗(yàn)室中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D] 。 通過(guò)不斷解決遇到的問(wèn)題，終于基本圓滿(mǎn)的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 圖 51 分區(qū)示意圖 冷區(qū) 熱區(qū) 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 設(shè)想的前景 可能 當(dāng)然這種設(shè)計(jì)再初投資方面要高與以往的設(shè)計(jì)，并且系統(tǒng)較復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)需要專(zhuān)業(yè)人員；但后期的運(yùn)行費(fèi)用將會(huì)更少，并且解決了，熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行換熱性能減弱的難題。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 設(shè)想提出的原因 背景 在實(shí)際的工程應(yīng)用中，建筑物 冷熱負(fù)荷相同的情況非常少，地?zé)釗Q熱器在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一段年限 后，換熱地埋管周?chē)耐寥罍囟葧?huì)發(fā)生緩慢的變化。 選取 管材 由于 PB 管材易于彎曲、熱熔連接，且使用壽命長(zhǎng) ；采用 公稱(chēng)外徑： 20mm 公稱(chēng)壓力 ， 壁厚 的聚丁烯管材。 p? 為管道材料的熱阻率，對(duì)聚丁烯管，熱阻率為 W/(m*k)， eD 為管道布置時(shí)的當(dāng)量直徑， 2eoDD? ， 由上式可計(jì)算得管道的熱阻為： 1 2 2 0ln2 0 . 2 2 2 2 0 1 . 9pR ? ???????? ???? 制熱量源水進(jìn)出水溫度 15℃ /10℃，負(fù)載側(cè)進(jìn)出水溫度 40℃ /35℃。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 的應(yīng)用實(shí)例 工程概述 本工程是新鄉(xiāng)市河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校制冷實(shí)驗(yàn)室中央空調(diào)設(shè)計(jì)，其中該室建筑面積 ㎡， 實(shí)驗(yàn)室 工作時(shí)間一般從早上 8： 00 到下午 6:00（中午 12:00 到下午 2： 00 為休息時(shí)間） 。 地埋管地源熱泵系統(tǒng)在供冷、供熱的同時(shí)，宜利用地源熱泵系統(tǒng)的熱回收功能提供（或預(yù)熱）生活熱水，不足部分由 其他方式補(bǔ)充。 為確保地埋管換熱器及時(shí)排氣和強(qiáng)化換熱，地埋管換熱器內(nèi)流體應(yīng)保持紊流狀態(tài)，單 U形管不宜小于 ，雙 U形管不宜小于 ， 水平環(huán)路集管應(yīng)敷設(shè)不小于 。 表 31 我國(guó)主要城市年平均氣溫（ ℃ ） 城市名稱(chēng) 哈爾濱 長(zhǎng) 春 拉薩 沈陽(yáng) 銀川 蘭州 太原 年平均溫度 城市名稱(chēng) 北京 天津 西安 鄭州 濟(jì)南 洛陽(yáng) 昆明 年平均溫度 城市名稱(chēng) 南京 貴陽(yáng) 上海 合肥 成都 杭州 武漢 年平均溫度 城市名稱(chēng) 南昌 重慶 長(zhǎng)沙 新鄉(xiāng) 年平均溫度 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算宜根據(jù)現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)測(cè)巖土體及回填料的熱物性參數(shù)、測(cè)試井的吸放熱特性參數(shù)，采用專(zhuān)用軟件進(jìn)行。 在現(xiàn)場(chǎng)工程勘察結(jié)果的基礎(chǔ)上，綜合現(xiàn)場(chǎng)可用地表面積、巖土類(lèi)型和熱物性參數(shù)以及鉆孔費(fèi)用等因素，確定地埋管換熱器采用水平埋管還是豎直埋管方式?？刹捎卯?dāng)量長(zhǎng)度法，將局部阻力件轉(zhuǎn)換成當(dāng)量長(zhǎng)度，和河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 管道實(shí)際長(zhǎng)度相加得到各不同管徑管段的總當(dāng)量度，再乘以不同流量、不同管徑管段每 100m 管道的壓降，將所有管段壓降相加，得出總阻力。換熱能力即單位垂直埋管深度或單位管長(zhǎng)的換熱量 ： ? ?? ?c f p e b s c s p cc m a x1 0 0 0 1 1Q R R R R F R F EERLt t E E R???? ? ? ? ? ? ? ?????? ??? ??c 1 2ccF T T?? ?? ?h f p e b s h s p hh m i n1 0 0 0 1 1Q R R R R F R F C O PLt t C O P???? ? ? ? ? ? ? ?????? ??? ??h 1 2hhF T T?河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 垂直埋管為 60～ 100W/m(井深 )，或 35～ 55W/m(管長(zhǎng) ) 水平埋管為 20～ 40W/m（管長(zhǎng)）左右 設(shè)計(jì)時(shí)可取換熱能力的下限值，即 35W/m（管長(zhǎng)），具體計(jì)算公式 如下： 39。 確定管徑 在實(shí)際工程中確定管徑必須滿(mǎn)足兩個(gè)要求： （ 1）管道要大到足夠保持最小輸送功率； 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 （ 2）管道 要小到足夠使管道內(nèi)保持紊流以保證流體與管道內(nèi)壁之間的傳熱。常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的金屬管材在這方面存在嚴(yán)重不足，且需要埋入地下的管道的數(shù)量較多，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用價(jià)格較低的管材。 傳熱介質(zhì)安全性包括毒性 、易燃性及腐蝕性。 選擇哪種方式主要取決于場(chǎng)地大小、當(dāng)?shù)貛r土類(lèi)型及挖掘成本 . 如果場(chǎng)地足夠大且無(wú)堅(jiān)硬巖石 , 則水平式較經(jīng)濟(jì) . 當(dāng)場(chǎng)地面積有限時(shí) ,適合采用豎直埋管方式 , 很多情況下這是惟一選擇 。盡管水平布置通常是淺層埋管，可采用人工挖掘，初投資一般會(huì)便宜些，但它的換河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 熱性能比豎埋管小很多，并且往往受可利用土地面積的限制，所以在實(shí)際工程中，一般采用垂直埋管布置方式。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 設(shè)計(jì) 計(jì)算 建筑物冷熱 負(fù)荷及冬夏季地下?lián)Q熱量計(jì)算 建筑物冷熱負(fù)荷計(jì)算與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)冷熱負(fù)荷計(jì)算方法相同，可參考有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，在此不再贅述。由地下的水路循環(huán)吸收地表水、地下水或土