地源熱泵介紹 p74

可再再生生能能源源－－－－地地源源熱熱泵泵同濟(jì)濟(jì)大大學(xué)學(xué)暖暖通通空空調(diào)調(diào)及及燃燃?xì)鈿庋醒芯烤克鶑埿裥窠探淌谑?博導(dǎo)導(dǎo)&所長(zhǎng)長(zhǎng)&博士士后后地?zé)釤豳Y資源源的的利利用用土壤壤熱熱源源熱熱泵泵系系統(tǒng)統(tǒng)（（GSHP））綜述述土壤壤有有效效導(dǎo)導(dǎo)熱熱系系數(shù)數(shù)的的研研究究及及熱熱響響應(yīng)應(yīng)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)土壤壤熱熱源源熱熱泵泵系系統(tǒng)統(tǒng)地地埋埋管管換換熱熱器器放放熱熱量量實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)GSHP系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)上海海天天鄰鄰別別墅墅GSHP系統(tǒng)統(tǒng)分分析析大規(guī)規(guī)模模地地源源熱熱泵泵土土壤壤溫溫度度變變化化模模擬擬國(guó)內(nèi)內(nèi)GSHP系統(tǒng)統(tǒng)工工程程應(yīng)應(yīng)用用目錄錄地?zé)釤豳Y資源源的的利利用用目前前，，建建筑筑節(jié)節(jié)能能開(kāi)開(kāi)展展得得如如火火如如荼荼，，地地源源熱熱泵泵系系統(tǒng)統(tǒng)作作為為一一種種可可再再生生能能源源系系統(tǒng)統(tǒng)，，正正受受到到前前所所未未有有的的重重視視。?！吨腥A華人人民民共共和和國(guó)國(guó)可可再再生生能能源源法法》已由由中中華華人人民民共共和和國(guó)國(guó)第第十十屆屆全全國(guó)國(guó)人人民民代代表表大大會(huì)會(huì)常常務(wù)務(wù)委委員員會(huì)會(huì)第第十十四四次次會(huì)會(huì)議議于于2005年2月28日通通過(guò)過(guò)，，現(xiàn)現(xiàn)予予公公布布，，自自2006年1月1日起起施施行行。GSHP系統(tǒng)統(tǒng)綜綜述述GSHP系統(tǒng)統(tǒng)術(shù)術(shù)語(yǔ)語(yǔ)GSHP系統(tǒng)統(tǒng)類類型型GSHP系統(tǒng)統(tǒng)與與常常規(guī)規(guī)家家用用空空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)的的比比較較GSHP系統(tǒng)的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)GSHP系統(tǒng)的的關(guān)鍵鍵技術(shù)術(shù)大地初初始溫溫度場(chǎng)場(chǎng)分布布埋地?fù)Q換熱器器傳熱熱數(shù)學(xué)學(xué)模型型GSHP系統(tǒng)綜綜述地源熱熱泵系系統(tǒng)(GSHP)土壤耦耦合熱熱泵系系統(tǒng)(GCHP)地下水水熱泵泵系統(tǒng)統(tǒng)(GWHP)地表水水熱泵泵系統(tǒng)統(tǒng)(SWHP)GSHP系統(tǒng)供熱模式GSHP系統(tǒng)制冷模式系統(tǒng)比比較常規(guī)家用空調(diào)系統(tǒng)GSHP的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)低運(yùn)行行費(fèi)用用，比比傳統(tǒng)統(tǒng)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)節(jié)能能25～50％多余過(guò)過(guò)熱蒸蒸汽經(jīng)經(jīng)減溫溫裝置置，夏夏季向向用戶戶提供供免費(fèi)費(fèi)熱水水，冬冬季熱熱水加加熱的的費(fèi)用用減半半低噪聲聲，運(yùn)運(yùn)行安安靜不受室室外溫溫度波波動(dòng)影影響，，高效效，運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定對(duì)環(huán)境境影響響小，，綠色色環(huán)保保提供優(yōu)優(yōu)質(zhì)的的室內(nèi)內(nèi)熱舒舒適環(huán)環(huán)境低維護(hù)護(hù)費(fèi)用用,為傳統(tǒng)統(tǒng)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)的1/3用于區(qū)區(qū)域供供熱、、供冷冷，調(diào)調(diào)節(jié)性性高經(jīng)久耐耐用，，壽命命可達(dá)達(dá)20年以上上結(jié)構(gòu)緊緊湊，，無(wú)外外掛設(shè)設(shè)備，，美觀觀大方方GSHP系統(tǒng)的的關(guān)鍵鍵技術(shù)術(shù)埋地?fù)Q換熱器器傳熱熱模型型的研研究回填材材料的的研發(fā)發(fā)土壤熱熱源熱熱泵系系統(tǒng)的的合理理配置置土壤熱熱物性性的研研究大地初初始溫溫度場(chǎng)場(chǎng)分布布埋地?fù)Q換熱器器傳熱熱數(shù)學(xué)學(xué)模型型根據(jù)拉拉氏變變換可可得溫溫度解解析解解t=960h不同土柱半徑處土壤溫度土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)研研究土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)試試驗(yàn)研研究（（1996～1997）土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)的的分形形研究究（2002～2003）土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)的的試驗(yàn)驗(yàn)研究究土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱的的一般般表述述含水率率密度飽和度度土溫t空隙比比e探針測(cè)測(cè)量試試驗(yàn)原原理

1.加熱器引線2.

熱電偶3.

陶瓷管4.

熱電偶引線5.

不銹鋼套管6.

環(huán)氧樹(shù)脂7.

不銹鋼管8.

石蠟填料9.

雙股加熱器繞線10.

焊接封頭式中，，是是單位位長(zhǎng)度度探針針的熱熱容量量。是單位位長(zhǎng)度度探針針單位位時(shí)間間的發(fā)發(fā)熱量量。根據(jù)拉拉氏變變換可可得探探針的的過(guò)余余溫度度土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)的的試驗(yàn)驗(yàn)研究究Fig.1土Fig.2砂Fig.4土砂比2：1Fig.3土砂比1：2土壤有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)的的分形形研究究SectionPlaneofSoilSample1SectionPlaneofSoilSample2剖面固固體顆顆粒分分布分分維面積測(cè)測(cè)量尺尺度——固體顆顆粒面面積——無(wú)標(biāo)度度空間間土壤樣樣品1：10-6mm2～4mm2土壤樣樣品2：10-3mm2～100mm2土壤剖剖面上上固體體顆粒粒分布布自相相似規(guī)規(guī)律土壤樣品1自相似分布規(guī)律土壤樣品2自相似分布規(guī)律土壤樣樣品粒粒徑分分布自自相似似規(guī)律律土壤樣品1粒徑分布規(guī)律土壤樣品2粒徑分布規(guī)律土壤結(jié)結(jié)構(gòu)的的分形形模型型土壤微結(jié)構(gòu)空間分布微結(jié)構(gòu)分形模型土壤樣樣品有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)的的分形形表述述土壤樣品1土壤樣品2土壤樣品1土壤樣品2土壤樣樣品有有效導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)比比較樣品1試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)分形計(jì)計(jì)算數(shù)數(shù)據(jù)樣品2試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)分形計(jì)計(jì)算數(shù)數(shù)據(jù)熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的理理論基基礎(chǔ)是是開(kāi)爾爾文的的線源源理論論，以以下公公式描描述了了線源源理論論，熱熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)就是是在此此公式式基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)進(jìn)行土土壤熱熱參數(shù)數(shù)計(jì)算算的熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)原理理圖如如右圖圖所示示熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備備的原原理就就是一一個(gè)閉閉式的的加熱熱設(shè)備備，通通過(guò)地地下?lián)Q換熱器器給土土壤加加熱，，并記記錄相相關(guān)溫溫度數(shù)數(shù)據(jù)，，根據(jù)據(jù)所收收集數(shù)數(shù)據(jù)通通過(guò)專專業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)分分析軟軟件進(jìn)進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)分分析從從而得得到導(dǎo)導(dǎo)熱系系數(shù)等等參數(shù)數(shù)。地下?lián)Q熱器實(shí)驗(yàn)設(shè)備電源數(shù)據(jù)采集加熱熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置置外觀觀圖熱響應(yīng)應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)處理理軟件件地埋管管換熱熱器放放熱量量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)所處處地點(diǎn)點(diǎn)為同同濟(jì)大大學(xué)文文遠(yuǎn)樓樓，原原理圖圖如右右圖所所示1－單U型地埋埋管；；2－恒溫溫水箱箱；3－電加加熱器器1；4－電加加熱器器2；5－球閥閥；6－水泵泵；7－止回回閥；；8－鉑電電阻溫溫度計(jì)計(jì)；9－水表表；10－潛水水泵；；11－Y型過(guò)濾濾器。。某地源源熱泵泵地埋埋管換換熱器器試驗(yàn)驗(yàn)原理理圖地埋管管換熱熱器放放熱量量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)對(duì)于特特定的的地埋埋管換換熱器器，在在保持持其他他量不不變的的情況況下，，單位位井深深放熱熱量隨隨著供供水溫溫度的的提高高而增增大，，通過(guò)過(guò)最小小二乘乘法擬擬合可可以得得到單單位井井深放放熱量量隨供供水溫溫度的的變化化關(guān)系系式為為：y=217.26Ln(x)－743.29式中，，y為單位位井深深放熱熱量，，w/m井深；；x為供水水溫度度，℃℃。GSHP系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)GSHP系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)基基礎(chǔ)資資料空調(diào)系系統(tǒng)的的冷熱熱負(fù)荷荷室內(nèi)空空調(diào)設(shè)設(shè)備的的選擇擇室內(nèi)空空調(diào)系系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)計(jì)GSHP系統(tǒng)的的選擇擇和設(shè)設(shè)計(jì)步步驟GCHP系統(tǒng)地地下?lián)Q換熱器器設(shè)計(jì)計(jì)GSHP系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)基基礎(chǔ)資資料總平面的的水文文地質(zhì)質(zhì)、地地表情情況地質(zhì)和和水文文地質(zhì)質(zhì)的成成分調(diào)調(diào)查報(bào)報(bào)告地表水水應(yīng)用用調(diào)查查報(bào)告告地下水水系統(tǒng)統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)井的的調(diào)查查報(bào)告告垂直地地下?lián)Q換熱器器系統(tǒng)統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)孔調(diào)調(diào)查報(bào)報(bào)告水平地地下?lián)Q換熱器器試驗(yàn)驗(yàn)坑調(diào)調(diào)查報(bào)報(bào)告監(jiān)視井井水的質(zhì)質(zhì)量空調(diào)冷冷熱負(fù)負(fù)荷分區(qū)負(fù)負(fù)荷高峰負(fù)負(fù)荷－－用于于地下下?lián)Q熱熱器設(shè)設(shè)計(jì)平均負(fù)負(fù)荷總能耗耗計(jì)算算Degreeday法Bin法Hourbyhour法DeST負(fù)荷頻頻率表表地下負(fù)負(fù)荷室內(nèi)空空調(diào)設(shè)設(shè)備的的選擇擇水－空空氣水水源熱熱泵機(jī)機(jī)組GCHP系統(tǒng)使使用GWHP和SWHP系統(tǒng)使使用美國(guó)制制冷學(xué)學(xué)會(huì)（（ARI）的水－－空氣氣熱泵泵標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GCHP系統(tǒng)的的選擇擇考慮地地下?lián)Q換熱器器所需需的地地表面面積考慮地地下管管道的的承壓壓立式熱熱交換換器一一般限限制在在六層層以下下水平系系統(tǒng)考考慮占占地面面積混合式式GCHP系統(tǒng)（（附加加冷卻卻塔））游樂(lè)場(chǎng)場(chǎng)、草草地、、停車(chē)車(chē)場(chǎng)可可設(shè)置置地下下?lián)Q熱熱器管道要要保溫溫（管管路溫溫度高高于7.2～10℃℃除外））北方地地區(qū)系系統(tǒng)需需加抗抗凍劑劑溶液液美國(guó)GSHP系統(tǒng)的的水溫溫要求求GCHP系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)步步驟決定地地下性性質(zhì)（（鉆試試驗(yàn)孔孔洞））確定管管道管管徑、、尺寸寸、孔孔洞分分析、、回填填計(jì)算所所需孔孔洞長(zhǎng)長(zhǎng)度及及布置置孔洞洞設(shè)計(jì)外外部集集管系統(tǒng)的的阻力力計(jì)算算及水水泵的的選擇擇設(shè)計(jì)清清潔系系統(tǒng)GCHP系統(tǒng)地地下?lián)Q換熱器器設(shè)計(jì)計(jì)地下?lián)Q換熱器器埋管管形式式豎直埋埋管、、水平平埋管管管路連連接方方式串連、、并聯(lián)聯(lián)流動(dòng)動(dòng)同程、、異程程地下熱熱交換換器的的組成成供回集集管、、環(huán)路路、同同程回回流管管、U型彎管管塑料管管的選選擇塑料管管材－－PE、PBGCHP系統(tǒng)地地下?lián)Q換熱器器設(shè)計(jì)計(jì)塑料管管尺寸寸PE3408SDR11PE3408SCH40PB2110SDR13.5PB2110SDR17塑料管管直徑徑的選選擇管道要要大到到足夠夠保持持最小小輸送送功率率管道要要小到到管內(nèi)內(nèi)流動(dòng)動(dòng)為紊紊流內(nèi)徑小小于50mm，管內(nèi)流流速0.6～1.2m/s內(nèi)徑大大于50mm，管內(nèi)流流速小小于1.8m/s地下?lián)Q換熱器器換熱熱量－－地下下負(fù)荷荷地下?lián)Q換熱器器長(zhǎng)度度單位管管長(zhǎng)換換熱量35～55W/m同濟(jì)大大學(xué)試試驗(yàn)單單位管管長(zhǎng)換換熱量量40～60W/mGCHP系統(tǒng)地地下?lián)Q換熱器器設(shè)計(jì)計(jì)地下?lián)Q換熱器器的鉆鉆孔數(shù)數(shù)鉆孔間間距—相鄰孔孔洞最最小間間距4.5m地下?lián)Q換熱器器的孔孔深根據(jù)鉆鉆孔數(shù)數(shù)確定定，一一般為為40～90m地下?lián)Q換熱器器阻力力計(jì)算算沿程阻阻力局部阻阻力采采用當(dāng)當(dāng)量尺尺度法法地下?lián)Q換熱器器環(huán)路路水泵泵選型型地下?lián)Q換熱器器水管管承壓壓能力力校核核水系統(tǒng)統(tǒng)其他他裝置置設(shè)計(jì)計(jì)空調(diào)系系統(tǒng)全全年運(yùn)運(yùn)行能能耗分分析BIN參數(shù)全年動(dòng)動(dòng)態(tài)負(fù)負(fù)荷計(jì)計(jì)算GSHP系統(tǒng)全全年運(yùn)運(yùn)行能能耗計(jì)計(jì)算熱泵機(jī)機(jī)組的的能耗耗埋地?fù)Q換熱器器側(cè)循循環(huán)水水泵能能耗室內(nèi)側(cè)側(cè)冷凍凍水循循環(huán)水水泵能能耗空調(diào)末末端設(shè)設(shè)備能能耗ASHP系統(tǒng)全年年運(yùn)行能能耗計(jì)算算風(fēng)冷熱泵泵機(jī)組能能耗風(fēng)側(cè)換熱熱器風(fēng)機(jī)機(jī)能耗冬季除霜霜能耗室內(nèi)側(cè)冷冷凍水循循環(huán)水泵泵能耗空調(diào)末端端設(shè)備能能耗GSHPASHP系統(tǒng)負(fù)荷荷側(cè)能耗耗相同忽忽略不計(jì)計(jì)上海地區(qū)區(qū)2℃間隔24小時(shí)運(yùn)行行BIN參數(shù)BIN-6-4-202468101214hours（h）

1276168351524486440498521478428wetbulbtemperature（℃）

-6.3-5.1-3.3-1.60.11.83.86.28.210.011.5BIN1618202224262830323436hours（h）499589613616537718587361927714wetbulbtemperature（℃）

13.615.517.61921.423.825.025.826.427.027.4天鄰別墅墅全年動(dòng)動(dòng)態(tài)負(fù)荷荷計(jì)算GSHP系統(tǒng)全年年運(yùn)行能能耗分析析ASHP系統(tǒng)能耗耗分析埋地?fù)Q熱熱器內(nèi)部部溫度分分布埋地?fù)Q熱熱器內(nèi)部部溫度模模擬如圖圖所示，，可以看看出管間間距對(duì)溫溫度變化化的影響響，上圖圖為間距距52mm，下圖間間距72mm，為了防防止供回回水管間間的熱干干擾，管管間距應(yīng)應(yīng)選擇適適宜長(zhǎng)度度。土壤源熱熱泵管群群的模擬擬結(jié)果間距4m溫升0.401℃間距3m溫升0.712℃間距2m溫升1.413℃大規(guī)模土土壤源熱熱泵管群群，由于于其埋管管布置密密集，在在中心區(qū)區(qū)域會(huì)造造成土壤壤的熱堆堆積，土土壤溫度度的升高高如果不不能得到到及時(shí)的的恢復(fù)，，將對(duì)換換熱性能能造成很很大影響響，所以以，對(duì)熱熱泵管群群的模擬擬顯得尤尤為重要要。模擬了不不同管間間距經(jīng)過(guò)過(guò)一年后后的土壤壤溫度變變化。選選取點(diǎn)為為中心最最不利點(diǎn)點(diǎn)。間距2m的管群群土壤溫溫度年變變化間距4m的管群群土壤溫溫度年變變化樁基式管管群模擬擬目前，工工程中出出現(xiàn)了利利用建筑筑現(xiàn)有樁樁基埋設(shè)設(shè)換熱器器的實(shí)例例。在工工程樁中中埋設(shè)換換熱器，，可以減減少系統(tǒng)統(tǒng)的初投投資，使使地源熱熱泵能夠夠得到更更普遍的的使用。。土壤源換熱器器埋管方式鉆孔埋設(shè)單U型管換熱器鉆孔埋設(shè)W型管換熱器工程樁內(nèi)埋設(shè)設(shè)換熱器土壤源換熱器器埋管方式武昌對(duì)工程樁樁內(nèi)埋設(shè)大直直徑螺旋盤(pán)管管換熱器和W型換熱器的形形式進(jìn)行多次次試驗(yàn)，埋設(shè)設(shè)W型換熱器一次次試驗(yàn)成功，，兩次埋設(shè)大大直徑螺旋盤(pán)盤(pán)管換熱器的的試驗(yàn)均失敗敗，分析失敗敗原因主要是是試驗(yàn)樁深45m，存在樁位偏偏差，工程樁樁在放下導(dǎo)管管和用導(dǎo)管搗搗固混凝土?xí)r時(shí)極易撞斷捆捆扎在鋼筋網(wǎng)網(wǎng)架內(nèi)側(cè)的HDPE100塑料管，雖然然設(shè)計(jì)考慮了了在鋼筋網(wǎng)架架內(nèi)設(shè)置井字字型導(dǎo)管艙保保護(hù)塑料管，，但吊裝20m鋼筋網(wǎng)架易變變形，且旋噴噴鉆孔樁成孔孔速度快，泥泥漿護(hù)壁質(zhì)量量不高，易造造成塌孔，強(qiáng)強(qiáng)行放下的鋼鋼筋網(wǎng)架內(nèi)的的導(dǎo)管艙中心心存在偏差，，造成導(dǎo)管放放下失敗。故故工程樁內(nèi)埋埋設(shè)換熱器設(shè)設(shè)計(jì)采用W型換熱器。樁基式地源熱熱泵土壤溫度度年變化樁基式地源熱熱泵土壤溫度度年變化樁基式地源熱熱泵土壤溫度度年變化管群中心區(qū)域域熱堆積較顯顯著，模擬單單管換熱量為為50W/m的情況，經(jīng)過(guò)過(guò)一年的運(yùn)行行，溫度升高高為1.3度左右。模擬土壤溫度度測(cè)點(diǎn)布置圖圖樁基式地源熱熱泵土壤溫度度年變化紅色為距離換換熱器最近點(diǎn)點(diǎn)其溫度波動(dòng)動(dòng)隨水溫的變變化波動(dòng)最大大；黑色為距距離換熱器最最遠(yuǎn)點(diǎn)其溫度度變化滯后于于水溫變化國(guó)內(nèi)土壤源換換熱器試驗(yàn)研研究武昌某工地測(cè)測(cè)試井研究杭州某工地測(cè)測(cè)試井研究武昌站某工地地測(cè)試井研究究南京朗詩(shī)國(guó)際際街區(qū)測(cè)試井井研究土壤源換熱器器試驗(yàn)研究武昌某工地測(cè)測(cè)試井研究試驗(yàn)選用的井埋管編號(hào)1號(hào)井單U埋管2號(hào)井W型埋管垂直埋管段垂直深度[m]105110垂直管總長(zhǎng)度[m]210440回填材料水泥漿＋膨潤(rùn)土水泥漿＋膨潤(rùn)土安裝方法自然下管自然下管井口直徑400mm500mmPE管外徑[mm]2525內(nèi)徑[mm]2020連接管距離[m]2045連接管總長(zhǎng)度[m]4090保溫材料橡樹(shù)保溫套,厚度20mm試驗(yàn)井埋管的的施工和安裝裝數(shù)據(jù)土壤源換熱器器試驗(yàn)研究武昌某工地測(cè)測(cè)試井研究試驗(yàn)井埋管垂垂直段的釋熱熱量分析1號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]37.20.8815.158.437.360.8856.6872.8試驗(yàn)井埋管垂垂直段的吸熱熱量分析1號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]4.30.814.6414.30.8126.352.8試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，W型井埋管在深深度相差5m的情況下比單單U型井埋管散熱熱能力約大20%以上，取熱能能力約大25%以上。土壤源換熱器器試驗(yàn)研究杭州某工地測(cè)測(cè)試井研究試驗(yàn)井埋管的的施工和安裝裝數(shù)據(jù)試驗(yàn)選用的井埋管編號(hào)1號(hào)井單Ｕ埋管2號(hào)井單Ｕ埋管垂直埋管段垂直深度[m]3060垂直管總長(zhǎng)度[m]60120回填材料混凝土水泥漿＋膨潤(rùn)土安裝方法300mm鋼筋籠自然下管井口直徑400mm110mmPE管外徑[mm]2525內(nèi)徑[mm]2020連接管距離[m]14.610.1連接管總長(zhǎng)度[m]29.220.2保溫材料橡樹(shù)保溫套,厚度20mm土壤源換熱器器試驗(yàn)研究杭州某工地測(cè)測(cè)試井研究試驗(yàn)井埋管垂垂直段的釋熱熱量分析試驗(yàn)井埋管垂垂直段的吸熱熱量分析試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，回填材料料混凝土的傳傳熱性能優(yōu)于于水泥漿＋膨膨潤(rùn)土。其單單位散熱能力力增大30％左右，取熱熱能力增大27％左右。1號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]36.90.86264.337.050.862.7344.71號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]5.350.8571.5148.65.350.8422.2636.4土壤源換熱器器試驗(yàn)研究武昌站某工地地測(cè)試井研究究試驗(yàn)井埋管的的施工和安裝裝數(shù)據(jù)試驗(yàn)選用的井埋管編號(hào)1號(hào)井單U埋管2號(hào)井雙U埋管工程灌注樁U埋管垂直埋管段垂直深度[m]606036垂直管總長(zhǎng)度[m]12012072回填材料泥漿泥漿混凝土安裝方法自然下管自然下管自然下管井口直徑150mm150mm400mmPE管外徑[mm]323232內(nèi)徑[mm]262626連接管距離[m]20306連接管總長(zhǎng)度[m]406012保溫材料橡樹(shù)保溫套,厚度20mm土壤源換熱器器試驗(yàn)研究武昌站某工地地測(cè)試井研究究試驗(yàn)井埋管垂垂直段的釋熱熱量分析1號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析工程樁埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差散熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]37.51.1082.56237.51.1552.157836.90.86260土壤源換熱器器試驗(yàn)研究武昌站某工地地測(cè)試井研究究試驗(yàn)井埋管垂垂直段的吸熱熱量分析1號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析2號(hào)井埋管垂直段傳熱性能分析工程樁埋管垂直段傳熱性能分析進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量進(jìn)水溫度流量進(jìn)出口溫差取熱量[℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深][℃][m3/h][K][W/m井深]6.91.112.3396.91.1152.15485.350.8422.2641試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，管徑相同同，流量相當(dāng)當(dāng)?shù)那闆r下，，雙U型埋管可以增增大取熱量的的散熱量約20%，灌注樁的取取散熱量與單單U型埋管基本接接近。由于武昌站的的測(cè)試時(shí)間短短，試驗(yàn)結(jié)果果與杭州相差差很大，偏差差與試驗(yàn)方法法有關(guān)，試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果僅供設(shè)設(shè)計(jì)參考。本本工程土壤源源換熱器傳熱熱能力采用距距于武昌站3.5km處某工地的測(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)，并并用杭州工程程樁的試驗(yàn)研研究結(jié)果進(jìn)行行修正，這樣樣的結(jié)果偏于于安全。

單U型井埋管W型井埋管工程樁W型埋管管徑

DN25/DN32DN25/DN32DN32釋熱量[W/m井深]587395吸熱量[W/m井深]415369傳熱能力表埋管型式總釋熱量(kW)總吸熱量(kW)地塊A工程樁加65m單U型井埋管233159地塊B工程樁加65m單U型井埋管35622542地塊C工程樁加65m單U型井埋管848601工程樁加65m單U和Ｗ型井埋管1014733地塊D工程樁加65m單U型井埋管1163833工程樁加75m單U型井埋管1262902地塊E工程樁加65m單U型井埋管16751185工程樁加75m單U型井埋管19351368各地塊的釋熱熱和吸熱能力力表當(dāng)設(shè)計(jì)單U型井埋管鉆孔孔深度為65m時(shí)，地塊A、B、C區(qū)的總釋熱量量4633kW,總吸熱量3302kW；當(dāng)?shù)貕KA、B、D區(qū)設(shè)計(jì)單U型井埋管鉆孔孔深度為75m,C區(qū)設(shè)計(jì)W型井埋管鉆孔孔深度為75m時(shí)，地塊A、B、C、D區(qū)的總釋熱量量6471kW,總吸熱量4629kW。國(guó)內(nèi)樁基式地地源熱泵工程程實(shí)例南京朗詩(shī)國(guó)際際街區(qū)占地面積16萬(wàn)平米；建筑面積30萬(wàn)平米；共18層朗詩(shī)國(guó)際街區(qū)區(qū)地源熱泵系系統(tǒng)朗詩(shī)國(guó)際街區(qū)區(qū)采用土壤耦耦合地源熱泵泵系統(tǒng)，垂直直埋管方式從從土壤中提取取和釋放熱量量利用建筑本身身的樁基，在在樁基中埋入入U(xiǎn)型或W型土壤換熱器器，節(jié)省了埋埋設(shè)土壤換熱熱器所需的打打井費(fèi)用，同同時(shí)節(jié)省了占占地面積由樁基內(nèi)換熱熱器提供的冷冷量不足，剩剩余部分在建建筑周邊打井井進(jìn)行補(bǔ)充土壤源換熱器器試驗(yàn)研究南京朗詩(shī)國(guó)際際街區(qū)測(cè)試井井研究試驗(yàn)選用的井埋管編號(hào)B4號(hào)井單U埋管B6號(hào)井W型埋管垂直埋管段垂直深度[m]6060垂直管總長(zhǎng)度[m]120120回填材料黃沙＋膨潤(rùn)土水泥漿＋膨潤(rùn)土安裝方法自然下管采用支承PE管外徑[mm]2525內(nèi)徑[mm]2020連接管距離[m]26.22