【正文】 環(huán)路供、回水管分別接入相 應的分、集水器，分、集水器宜有平衡和調節(jié)各地埋管環(huán)路流量的措施。 水平地埋管換熱器可不設坡度敷設。 地埋管換熱器宜以機房為中心或靠近機房設置，其埋管敷設位置應遠離水井，水渠及室外排水設置。如果超過管子的耐壓范圍，則需換用耐壓極限更高的管材或用板式換熱器將埋管換熱器與建筑物內的水環(huán)路分開。 然后對計算結果進行圓整，若計算結果偏大，可以增加豎井深度，但不能太深，否則鉆孔和安裝成本大大增加。 確定豎井埋管管長 地下熱交換器長度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外，還需要有當地的土壤技術資料，如地下溫度、傳熱系數等。 地源熱泵系統(tǒng)地埋管管材應采用化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導熱系數大、流動阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（ PE80 或 PE100）或聚丁烯管（ PB）。 在傳熱介質（水）有可能凍結的場合，傳熱介質應添加防凍液。 串聯或并聯 地下熱交換器中流體流動的回路形式有串聯和并聯兩 種，串聯系統(tǒng)管徑較大，管道費用較高，并且長度壓降特性限制了系統(tǒng)能力。單管型的使用范圍受水文地質條件的限制。11 1(1 ) EER?? 冬季： 39。根據地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。提供正確可靠供工程設計參考的技術數據； 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 8 開發(fā)成熟的可供工程設計參考的設計計算方法；現有的設計只有專業(yè)公司會做，一般設計人員基本不會，嚴重制約了該技術的推廣； 現有的產品規(guī)格、品種還不夠齊全，影響使用； 地下換熱器的安裝、施工技術還沒有普及，一般的施工隊伍無法保 證質量。 ：土壤有較好的蓄熱性能，冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對建筑供暖，同時蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內的熱量 轉移到地下對建筑進行降溫，同時蓄存熱量，以備冬用，保證了大地熱量的平衡。 。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 6 熱泵系統(tǒng)主要由三部分組成：室外地源熱泵系統(tǒng) 水源熱泵機組和室內空調采暖末端系統(tǒng) 地源熱泵空調的優(yōu)點： ，穩(wěn)定可靠 。 在我國《暖通空調術語標準》中，對“熱泵”的解釋是：能實現蒸發(fā)器和冷凝器功能轉換的制冷機。其缺點是風管管徑較大，占用空間較多；各個房間溫度不好單獨進行大幅度調節(jié)；戶外溫度小于 5℃時，室外機能效低，產熱量低，技術安全性差。 地源熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)空氣源熱泵的對比 市場上現有的戶式中央空調的形式可歸納為以下幾類： 制冷劑直接蒸發(fā)式一拖多系統(tǒng)。 隨著科技的進步，關于能源消耗和環(huán)境污染的法律制訂越來越嚴格，地源熱泵的發(fā)展迎來了它的另一次高潮。但在空調業(yè)內，目前僅指地殼表層（小于 400 米）范圍內的低溫熱資源，它的熱源主要來自太陽能，極少能量來自地球內部的地熱能。 目前常規(guī)使用 的熱泵系統(tǒng)多為空氣源 ,它受環(huán)境溫度影響很大。河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 1 隨著國民經濟的增長城市建設的發(fā)展和人民生活水平的提高及房地產業(yè)的升溫 ,我國空調業(yè)己得到空前的發(fā)展。夏季不利于冷凝器的散熱 ,冬季蒸發(fā)器得熱難 ,猶其是冬季融霜難。 地源熱泵 的概念，最早于 1912 年由瑞士的專家提出，而該技術的提出始于英、美兩國。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為代表，大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術。亦即使用一個室外機多個室內機組，分布在不同的房間內供暖空調。 其中， 3 種方式都使用了熱泵技術，具有節(jié)能效果，但是我們不提倡使用空氣源熱泵，因為還存在如下一系列問題： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 4 存 在熱島效應，使得外界局部空間環(huán)境條件惡化 當空氣溫度低于零度時，機組效率下降，并且當溫度低于 5℃時，機組效率極低，甚至無法開機，需要附加輔助熱源 冬季室外機組需要除霜，浪費能源 有研究表明，地表 5m 一下的土壤年平均溫度恒定，在夏熱冬冷地區(qū)，地溫平均溫度為 15~20℃全年溫度波動較小，且具有不同程度的延遲和衰減。 熱泵是以制冷劑在冷凝器中釋放的熱量實現供熱的制冷裝置。 地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，土壤與空氣溫差一般為 17 度，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的 熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調系統(tǒng)運行效率要高 40%～ 60%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用 40％－ 50％左右。 地源熱泵系統(tǒng)運動部件要比常規(guī)系統(tǒng)少， 不需要占用專門的機房，并且無需安裝冷卻塔及泵房， 因而減少維護，系統(tǒng)安裝在室內，不暴露在風雨中，也 可免遭損壞，更加可靠，延長壽命。 總之，地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于自然能源。 地源熱泵的工作原理 : 地源熱泵系統(tǒng) 主要由三部分組成：室外地源換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組、和室內采暖空調末端，其循環(huán)原理如圖所示： 圖 23 熱泵能量循環(huán)圖 制冷模式： 在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽 液轉化的循環(huán)。 熱泵的工作原理雖與制冷機相同，當熱泵的發(fā)展和應用遠沒有制冷機順利，這是因為，熱工制冷幾乎只能依靠制冷機，而制熱的途徑有許多，并且這些供熱方式比熱泵要更簡單、更方便、價格更低。22 1(1 ) COP?? 其中 Q1＇ —— 夏季向土壤排放的熱量， kW Q1—— 夏季設計總冷負荷， kW Q2—— 冬季從土壤吸收的熱量， kW Q2—— 冬季設計總熱負荷， kW EER—— 設計工況下水源熱泵機組的制冷系數 COP—— 設計工況下水源熱泵機組的供熱系數 一般地，水源熱泵機組的產品樣本中都給出不同進出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數、供熱系數，計算時應從樣本中選用設計工況下的 EER、 COP。 U 型 管應用最多，管徑一般在 50mm 以下，埋管越深，換熱性能越好，資料表明：最深的 U 型管埋深已達 180m。并聯系統(tǒng)管徑較小，管道費用較低，且常常布置成同程式，當每個并聯環(huán)路之間流量平衡時，其換熱量相同，其壓降特性有利于提高系統(tǒng)能力。應在充注閥處注明防凍液的類型、濃度及有效期。管材與管件應為相同材料。 法 計算機模擬法是根據建立的地熱換熱器的傳熱模型編制出相應的計算軟件 , 通過輸入土壤的熱物性參數和建筑物的負荷來確定地熱換熱器的長度 . 主要步驟 ： 圖 33 模擬計算圖 當確定了埋管布置方式和管材后，可根據當地土壤特性和設計條件，采用以下工程設計計算公式來確定地埋管換熱器的長度。 關于豎井間距 ,有資料指出： U 型管豎井的水平間距宜為 36 米，一般為 。 地源熱泵機組運行工況 地埋管地源熱泵 機組正常工作的冷熱源工況為： 10～ 40℃ （制冷運行） 5～ 25℃ （制熱運行） 以山東為例，夏季制冷運行源水側進出水溫度可取 28℃ /32℃ ,冬季進出水溫度為 7℃ ～ 4℃ 。 地埋管水源熱泵機組性能應符合現行國家標準《水源熱泵機組》（ GB/ T194092021）的相關規(guī)定，且應滿足地埋管地源熱泵系統(tǒng)運行參數的要求 。最上層埋管頂部應在凍土層以下，且距地面不宜小于 。 地埋管換熱器的傳熱介質一般為水，在有可能凍結的地區(qū)，應在水中添加防凍劑。 盡管可以采用串聯、并聯方式連接埋管，但并聯方式采用小管徑，初投資及運行費用均較低，所以在實際工程中常用，且為了保持各并聯環(huán)路之間阻力平衡，最 好設計成同程式。 可以選擇大一號的機組，但機組制冷量不超過設計冷負荷的 125％。2 (1 ) ??= kw 地埋管換熱器埋管形式選擇 采用豎直單 U 型埋管 ， 各埋管之間 串 聯 ， 選用同程式 。 K/W。 總結： 土壤源熱泵熱泵空調系統(tǒng)設計難點主要集中在地下換熱器的設計上。 針對這個 問題，經過對地源 熱泵的學習，可以設計一種換熱系統(tǒng)，將熱泵換熱器分為兩個部分，分別用于冬季和夏季運行的需求。針對地埋管換熱器溫度熱阻的弊端 ,初步提出了冷熱源分區(qū)的設想 ,并增加了換熱塔水路換熱循環(huán)。 還有其他所有給我?guī)椭娜?。地?達到對 空調 工程這門課的知識的深化得目的，把課程內容貫穿，是它更加系統(tǒng)化，邏輯化，加強了這門課的認識以及對本專業(yè)的深刻的理解 。 當然在初運行時，由于有一部分換熱器不參與換熱，可能會導致換熱器性能不滿足建筑物最大負荷。 土壤源熱泵熱泵空調系統(tǒng)設計要注意土壤源熱泵系統(tǒng)總吸熱量與總釋放量相平衡措施的采用，以防空調系統(tǒng)設計失敗。 由 中公式可計算的 豎井數目 ： 142 ??(個 ) 豎井數目取 2。由 中公式可計算的 豎井數目 ： 155 ?? (個