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地源熱泵施工與設(shè)計

陳浩2021.12

第一章方案確定前的工程勘察第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計目錄一、地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,應(yīng)進展工程場地情況調(diào)查,并應(yīng)對淺層地?zé)崮苜Y源進展勘查。1、工程場地情況調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:1〕場地規(guī)劃面積、外形及坡度;2〕場地內(nèi)已有建筑物的占地面積及其分布;3〕場地內(nèi)樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電纜的分布;4〕場地內(nèi)已有的、方案建筑的地下管線和地下構(gòu)筑物的分布及其埋深;5〕場地內(nèi)已有水井的位置。工程場地可利用面積應(yīng)滿足建筑地表水抽水構(gòu)筑物(地表水換熱系統(tǒng))或建筑地下水抽水井和回灌井(地下水換熱系統(tǒng))或埋設(shè)程度或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統(tǒng))的需求。同時應(yīng)滿足置放和操作施工機具及埋設(shè)室外管網(wǎng)的需求。2、淺層地?zé)豳Y源的勘察包括以下內(nèi)容:1〕地埋管換熱系統(tǒng)勘察包括:第一章方案確定前的工程勘察巖土層的構(gòu)造;巖土體熱物性;巖土體溫度;

地下水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布;地下水徑流方向、速度;

凍土層厚度。采用程度地埋管換熱器時,地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用槽探、坑探或研探進展。槽探是為了了解構(gòu)造線和破碎帶寬度、地層和巖性界限及其延伸方向等在地表發(fā)掘探槽的工程勘察技術(shù)。探槽應(yīng)根據(jù)場地外形確定,探槽的深度普通超越埋管深度1m。采用豎直地埋管換熱器時,地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用鉆探進展。鉆探方案應(yīng)根據(jù)場地大小確定,勘探孔深度應(yīng)比鉆孔至少深5m。巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數(shù),包括巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等。假設(shè)埋管區(qū)域已具有權(quán)威部門認(rèn)可的熱物性參數(shù),可直接采用已有數(shù)據(jù),否那么應(yīng)進展巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等熱物性測定。

第一章方案確定前的工程勘察測定方法可采用實驗室法或現(xiàn)場測定法。實驗室法:對勘探孔不同深度的巖土體樣品進展測定,并以其深度加權(quán)平均,計算該勘探孔的巖土體熱物性參數(shù);對探槽不同程度長度的巖土體樣品進展測定,并以其長度加權(quán)平均,計算該探槽的巖土體熱物性參數(shù)?,F(xiàn)場測試法:現(xiàn)場測試巖土體應(yīng)在測試埋管情況穩(wěn)定后進展。根據(jù)埋管深度或長度,測試普通應(yīng)在測試埋管安裝終了72h后進展。對兩個勘探孔(槽)及兩個以上勘探孔(槽)的測試,其測試結(jié)果取算術(shù)平均值。2〕地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括以下內(nèi)容:地下水類型;

含水層巖性、分布、埋深及厚度;

含水層的富水性和浸透性;

地下水徑流方向、速度和水力坡度;第一章方案確定前的工程勘察

地下水水溫及其分布;

地下水水質(zhì);

地下水水位動態(tài)變化。3〕地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)進展水文地質(zhì)實驗。包括:

抽水實驗;

回灌實驗;丈量出水水溫;

取分層水樣并化驗分析分層水質(zhì);

水流方向?qū)嶒灒?/p>

浸透系數(shù)計算。浸透系數(shù)指單位時間內(nèi)經(jīng)過單位斷面的流量(m/d),普通用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢。第一章方案確定前的工程勘察4〕地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括以下內(nèi)容:地表水水源性質(zhì)、水面用途、深度、面積及其分布;

不同深度的地表水水溫、水位動態(tài)變化;

地表水流速和流量動態(tài)變化;

地表水水質(zhì)及其動態(tài)變化;

地表水利用現(xiàn)狀;

地表水取水和回水的適宜地點及道路。地表水水溫、水位及流量勘察應(yīng)包括近20年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量;地表水水質(zhì)勘察應(yīng)包括:引起腐蝕與結(jié)垢的主要化學(xué)成分,地表水源中含有的水生物、細(xì)菌類、固體含量及鹽堿量等。第一章方案確定前的工程勘察二、對已具備水文地質(zhì)資料或附近有水井的地域,應(yīng)經(jīng)過調(diào)查獲取水文地質(zhì)資料。調(diào)查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)100—200m。調(diào)查以搜集資料為主,除察看地形地貌外,應(yīng)調(diào)查已有水井的位置、類型、構(gòu)造、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質(zhì)情況,還應(yīng)了解水井的用途,開采方式、年用水量及水位變化情況等。三、工程勘察應(yīng)由具有勘查資質(zhì)的專業(yè)隊伍承當(dāng)。工程勘察完成后,應(yīng)編寫工程勘察報告,并對資源可利用情況提出建議。第一章方案確定前的工程勘察第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么第二節(jié)地埋管管材與傳熱介質(zhì)第三節(jié)地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計第四節(jié)地埋管換熱系統(tǒng)施工第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果評價地埋管換熱系統(tǒng)實施的可行性及經(jīng)濟性。巖土體的特性對地埋管換熱器施工進度和初投資有很大影響。鞏固的巖土體將添加施工難度及初投資,而松軟巖土體的地量變形對地埋管換熱器也會產(chǎn)生不利影響。為此,工程勘察完成后,應(yīng)對地埋管換熱系統(tǒng)實施的可行性及經(jīng)濟性進展評價。2.埋管區(qū)域和建筑物之間的間隔,應(yīng)符合地下構(gòu)筑物與建筑物間距的相關(guān)規(guī)定,且埋管間隔不得小于2m。3.地埋管施工時,應(yīng)避讓并嚴(yán)禁損壞其它地下管線及構(gòu)筑物。管溝開挖施工中遇有管道、電纜、地下構(gòu)筑物或文物古跡時,應(yīng)予以維護,并及時與有關(guān)部門聯(lián)絡(luò)協(xié)同處置。4.地埋管換熱器安裝完成后,應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或闡明管線的定位帶,并以現(xiàn)場的2個永久目的進展定位。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第二節(jié)地埋管管材與傳熱介質(zhì)地埋管管材及管件應(yīng)符合以下規(guī)定:地埋管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)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〕,不宜采用聚氯乙烯〔PVC〕管。管件與管材應(yīng)為一樣資料。地埋管質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范中的各項規(guī)定,管材的承壓才干應(yīng)不小于設(shè)計任務(wù)壓力的1.5倍,且不應(yīng)小于1.0MPa。任務(wù)溫度應(yīng)滿足設(shè)計供回水溫度要求。地埋管壁厚宜按附錄A選擇。埋入土壤中的地埋管應(yīng)能按設(shè)計要求長度定長供應(yīng),除U型管底部外,中間不應(yīng)有機械接口及金屬接頭。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為首選,也可選用符合以下要求的其它介質(zhì):平安,腐蝕性弱,易于購買、運輸和貯藏;較低的冰點;良好的傳熱特性,較低的摩擦阻力損失;與地埋管管材無化學(xué)反響。傳熱介質(zhì)的平安性包括毒性、易燃性及腐蝕性;良好的傳熱特性和較低的摩擦阻力是指傳熱介質(zhì)具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)和較低的鉆度。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

3.在有能夠凍結(jié)的地域,傳熱介質(zhì)應(yīng)添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應(yīng)在充注閥處注明??蛇x擇防凍劑包括:鹽類:氯化鈣和氯化鈉;乙二醇:乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇;酒精:甲醇,異丙基,乙醛;鉀鹽溶液:醋酸鉀和碳酸鉀。使用溫度(t℃)

名稱質(zhì)量濃度(%)

密度(kg/m3

)比熱KJ/(kg*℃)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m*K)黏度*103Pa*s凝固點℃0℃氯化鈣溶液1211113.4620.5282.5--7.2甲醇溶液159794.18680.4936.9--10.5乙二醇溶液2510303.8310.5113.8--10.6第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

4.選擇防凍劑時,添加防凍劑后的介質(zhì)的冰點宜比設(shè)計最低運用水溫低3~5℃;同時應(yīng)思索防凍劑對管道、管件的腐蝕性以及防凍劑的平安性、經(jīng)濟性及其對換熱的影響。添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點宜比設(shè)計最低運用水溫低3-5℃,是為了防止出現(xiàn)結(jié)冰景象。地埋管換熱系統(tǒng)的金屬部件應(yīng)與防凍劑兼容。這些金屬部件包括循環(huán)泵及其法蘭、金屬管道、傳感部件等與防凍劑接觸的一切金屬部件。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第三節(jié)地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計前應(yīng)明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的種類、位置及深度,預(yù)留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進出重型設(shè)備的車道位置。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)進展周期動態(tài)負(fù)荷計算,計算最小計算周期宜為1年。計算周期內(nèi),地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量應(yīng)與其總吸熱量相平衡。全年冷、熱負(fù)荷平衡失調(diào),將導(dǎo)致地埋管區(qū)域巖土體溫度繼續(xù)升高或降低,從而影響地埋管換熱器的換熱性能,降低地埋管換熱系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率。因此,地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)思索全年冷熱負(fù)荷的影響。地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足計算周期內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)實踐最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術(shù)經(jīng)濟合理時,可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰方式。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

地源熱泵系統(tǒng)最大釋熱量與建筑設(shè)計冷負(fù)荷相對應(yīng)。包括:空調(diào)負(fù)荷和機組緊縮機耗功、循環(huán)水在保送過程中得到的熱量、水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述三項熱量相加就可得到供冷工況下釋放到循環(huán)水的總熱量。即:最大釋熱量=空調(diào)負(fù)荷×〔1+1/cop)+循環(huán)水保送中的得熱量+水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量與建筑設(shè)計熱負(fù)荷相對應(yīng)。包括:空調(diào)熱負(fù)荷、循環(huán)水在保送過程中失去的熱量、扣除因機組緊縮機耗功、水泵耗功釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述四項熱量代數(shù)求和就可得到供熱工況下從循環(huán)水的所要吸的總熱量。即:最大吸熱量=空調(diào)負(fù)荷×〔1--1/cop)+循環(huán)水保送中的散熱量+水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。對于最大釋熱量與最大吸熱量相差不大的工程,可以根據(jù)換熱量最大者來確定換熱器的長度。假設(shè)兩者的換熱量差距很大時,應(yīng)該經(jīng)過技術(shù)比

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

教,采用輔助散熱(冷卻塔、板換〕或輔助供熱〔鍋爐加板換)的方式來處理,這樣一方面處理了初期投資高的經(jīng)濟問題,另一面也處理了土壤源熱泵的冷熱不平衡問題。地埋管換熱器應(yīng)根據(jù)可運用地面面積、巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果及發(fā)掘本錢等要素確定埋管方式。地埋管換熱器有程度和豎直兩種埋管方式。當(dāng)可利用地外表積較大,淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設(shè)深度影響較小時,宜采用程度地埋管換熱器。否那么,宜采用豎直地埋管換熱器。圖1為常見的程度地埋管換熱器方式,圖2為新近開發(fā)的程度地埋管換熱器方式,圖3為豎直地埋管換熱器方式。在沒有適宜的室外用地時,豎直地埋管換熱器還可以利用建筑物的混凝土基樁埋設(shè),即將U形管捆扎在基樁的鋼筋網(wǎng)架上,然后澆灌混凝土,使U形管固定在基樁內(nèi)。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

地埋管換熱器設(shè)計應(yīng)經(jīng)過計算確定。計算宜根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)采用公用軟件進展。計算時應(yīng)思索巖土體及回填資料熱物性的影響。在缺乏測試條件時,垂直地埋管換熱器可按附錄B的方法進展計算。地埋管換熱器設(shè)計計算時,環(huán)路集管不應(yīng)包括在地埋管換熱器長度內(nèi)。程度地埋管換熱器可不設(shè)坡度。最上層埋管頂部應(yīng)在凍土層以下0.4m,且距地面不宜小于0.8m,豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m,鉆孔孔徑不宜小于0.llm,鉆孔間距應(yīng)滿足換熱需求,間距宜為3-6m。程度銜接納的深度應(yīng)在凍土層以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。為防止換熱短路,鉆孔間距應(yīng)經(jīng)過計算確定。巖土體吸、釋熱量平衡時,宜取小值;反之,宜取大值。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

地埋管換熱器管內(nèi)流體應(yīng)堅持紊流流態(tài),程度環(huán)路集管坡度宜為0.002。目的為確保系統(tǒng)及時排氣和加強換熱。地埋管換熱器內(nèi)管道引薦流速:雙U形埋管不宜小于0.4m/s,單U形埋管不宜小于0.6m/s。地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別于供、回水環(huán)路集管相銜接,且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集管銜接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于0.6m。利于水力平衡及降低壓力損失。供、回水環(huán)路集管的間距不小于0.6m,是為了減少供回水管間的熱傳送。地埋管換熱器安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)備,并宜接近機房或以機房為中心設(shè)置。地埋管換熱器遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)備,是為了減少水井及室外排水設(shè)備的影響。接近機房或以機房為中心設(shè)置是為了縮短供、回水集管的長度。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動充液及走漏報警系統(tǒng)。需求防凍的地域,應(yīng)設(shè)防凍維護安裝。目的在于添加系統(tǒng)的平安性、可靠性。便于系統(tǒng)充液,普通在分水器或集水器上預(yù)留充液管。銜接地埋管換熱器系統(tǒng)的室內(nèi)送、回液聯(lián)管上要安裝閉式膨脹箱、充放液設(shè)備、壓力表、溫度計等根本儀器與部件。地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方,回填料的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。保證地下埋管的導(dǎo)熱效果,但對于地質(zhì)情況多為巖石的區(qū)域,回填料導(dǎo)熱系數(shù)可低于巖土體導(dǎo)熱系數(shù)。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實踐選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進展水力計算。參照附錄C第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計。地埋管換熱系統(tǒng)根據(jù)建筑負(fù)荷變化進展流量調(diào)理,可以節(jié)省運轉(zhuǎn)電耗。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)思索地埋管換熱器的承壓才干,假設(shè)建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超越地埋管換熱器的承壓才干時,應(yīng)設(shè)中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。地埋管換熱器接受的壓力計算式:P=P0+ρgh+0.5Ph式中,P—管路最大壓力,Pa;P0—當(dāng)?shù)氐拇髿鈮?,Pa;ρ—埋管中液體的密度,kg/m3;g--當(dāng)?shù)刂亓铀俣?m2/s;h—地埋管最低點與閉式循環(huán)最高點的高度差,m;Ph—水泵的揚程。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為任務(wù)流量的2倍。目的在于防止地埋管換熱系統(tǒng)堵塞。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計第四節(jié)地埋管換熱系統(tǒng)施工地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備埋管區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)了解埋管場地內(nèi)已有地下管線、其它地下構(gòu)筑物的功能及其準(zhǔn)確位置,并應(yīng)進展地面清理,根除地面雜草、雜物和浮土,平整地面。地埋管及管件應(yīng)符合設(shè)計要求,且應(yīng)具有質(zhì)量檢驗報告和消費廠的合格證。施工過程中,應(yīng)嚴(yán)厲檢查并做好管材維護任務(wù)。地埋管運抵工地后,運用空氣試壓進展檢漏實驗。地埋管及管件存放時,不得在陽光下曝曬。搬運和運輸時,應(yīng)小心輕放,采用柔韌性好的皮帶、吊帶或吊繩進展裝卸,不應(yīng)拋摔和沿地拖曳。4.管道銜接應(yīng)符合以下規(guī)定;一切埋地管道應(yīng)采用熱熔或電熔銜接。管道銜接應(yīng)符合<埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程>CJJ101的有關(guān)規(guī)定。對于一切埋入第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計地下的管道均應(yīng)采用熱熔銜接或電容銜接。管道環(huán)路集管與各環(huán)路銜接時,假設(shè)管徑小于DN110,采用電容套筒鏈接;假設(shè)管徑大于DN110,宜采用熱熔對接方式。如需金屬件絲扣銜接時,必需對銜接件作防腐處置,并做地下檢查井維護。垂直地埋管換熱器的U型彎管接頭,宜選用定型的U型彎頭廢品件,不宜采用直管道煨制彎管接頭,也不宜采用兩個900的彎管對接的方式構(gòu)成U型彎管接頭。c〕U型管的組對長度應(yīng)能滿足插入鉆孔后與環(huán)路集管銜接的要求,組對好的U型管的兩開口端部,應(yīng)及時密封。地埋管換熱系統(tǒng)施工時,應(yīng)防止雨水和施工用水浸入管溝或鉆孔。程度地埋管換熱器安裝時,應(yīng)防止塊石等重物撞擊管身。管道不應(yīng)有折斷、扭結(jié)等問題,轉(zhuǎn)彎處應(yīng)光滑,且應(yīng)采取固定措施。程度地埋管換熱器回填土應(yīng)細(xì)小、松散、均勻且不含石塊及土塊。回填壓實過程應(yīng)均勻,回填土應(yīng)與管道接觸嚴(yán)密,且不得損傷管道?;靥盍蠎?yīng)采用網(wǎng)孔不大于15mmX15mm的篩進展過篩,保證回填料不含有尖利的巖石塊和其他碎石。為保證回填均勻且回填料與管道嚴(yán)密接觸,回填應(yīng)在管道兩側(cè)同步進展,同一溝槽中有雙排或多排管道時,管道之間的回填壓實應(yīng)與管道和槽壁之間的回填壓實對稱進展。各壓實面的高差不宜超越30cm。管腋部采用人工回填,確保塞嚴(yán)、搗實。分層管道回填時,應(yīng)重點做好每一管道層上方15cm范圍內(nèi)的回填。管道兩側(cè)和管頂以上50cm范圍內(nèi),應(yīng)采用輕夯實,嚴(yán)禁壓實機具直接作用在管道上,使管道受損。8.豎直地埋管換熱器安裝應(yīng)在鉆孔鉆好且孔壁固化后立刻進展。當(dāng)鉆孔孔壁不結(jié)實或者存在孔洞、洞穴等導(dǎo)致成孔困難時,應(yīng)設(shè)護壁套管。下管過程中,U型管內(nèi)宜充溢水,并宜采取措施使U型管兩支管處于分開形狀。護壁套管為下人鉆孔中用以維護鉆孔孔壁的套管。鉆孔前,護壁套管應(yīng)預(yù)先組裝好,施鉆終了應(yīng)盡快將套管放人鉆孔中,并立刻將水充溢套管,以防孔內(nèi)積水使套管脫離孔底上浮,達(dá)不到預(yù)定埋設(shè)深度。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

下管時,可采用每隔2-4m設(shè)一彈簧卡(或固定支卡)的方式將U形管兩支管分開,以提高換熱效果。U型管安裝終了后,應(yīng)立刻用灌漿資料回灌封孔。當(dāng)埋管深度超越40m時,回灌應(yīng)在周圍臨近鉆孔均鉆鑿終了后進展。立刻灌漿回填封孔以隔離含水層。灌漿即使用泥漿泵經(jīng)過灌漿管將混合漿灌人鉆孔中的過程。泥漿泵的泵壓足以使孔底的泥漿上返至地表,當(dāng)上返泥漿密度與灌注資料的密度相等時,以為灌漿過程終了。灌漿時,應(yīng)保證灌漿的延續(xù)性,應(yīng)根據(jù)機械灌漿的速度將灌漿管逐漸抽出,使灌漿液自下而上灌注封孔,確保鉆孔灌漿密實,無空腔,否那么會降低傳熱效果,影響工程質(zhì)量。

當(dāng)埋管深度超越40m時,灌漿回填宜在周圍臨近鉆孔均鉆鑿終了后進展,目的在于一旦孔斜將相鄰的U形管鉆傷,便于改換。10.灌漿資料宜采用膨潤土和細(xì)沙〔或水泥〕的混合漿或公用灌漿資料。當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在密實或鞏固的巖土體中時,宜采用水泥基料灌漿。

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

灌漿回填料普通為膨潤土和細(xì)砂(或水泥)的混合漿或其他公用灌漿資料。膨潤土的比例宜占4寫-6%。鉆孔時取出的泥砂漿凝固后如收縮很小時,也可用作灌漿資料。假設(shè)地埋管換熱器設(shè)在非常密實或鞏固的巖土體或巖石情況下,宜采用水泥基料灌漿,以防止孔隙水因凍結(jié)膨脹損壞膨潤土灌漿資料而導(dǎo)致管道被擠壓節(jié)流。地埋管換熱器安裝過程中應(yīng)進展水壓實驗。安裝前后應(yīng)對管道進展沖洗,充注防凍和防腐液前,應(yīng)進展排氣。系統(tǒng)沖洗是保證地埋管換熱系統(tǒng)可靠運轉(zhuǎn)的必需步驟,在地埋管換熱器安裝前、地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后及地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完成后均應(yīng)對管道系統(tǒng)進展沖洗。室外環(huán)境溫度低于0℃時,不宜進展地埋管的施工。室外環(huán)境溫度低于0℃時,塑料地埋管物理力學(xué)性能將有所降低,容易呵斥地埋管的損害,故當(dāng)室外環(huán)境溫度低于0℃時,盡量防止地埋管換熱器的施工。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計第五節(jié)地埋管換熱系統(tǒng)的檢測與驗收地埋管換熱系統(tǒng)安裝過程,應(yīng)由相關(guān)國家授權(quán)檢測機構(gòu)進展現(xiàn)場檢驗,并提供檢驗報告。檢驗內(nèi)容應(yīng)符合以下規(guī)定:管材、管件等資料應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定;鉆孔、程度埋管的位置、深度以及地埋管的直徑、壁厚及長度均應(yīng)符合設(shè)計要求;回填資料及其配比應(yīng)符合設(shè)計要求;水壓實驗應(yīng)合格;各環(huán)路流量到達(dá)平衡要求;防凍劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計要求;循環(huán)水流量及進出水溫差及流態(tài)均應(yīng)符合設(shè)計要求。第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計2.水壓實驗應(yīng)符合以下規(guī)定:實驗壓力:當(dāng)任務(wù)壓力小于等于1.OMPa時,應(yīng)為任務(wù)壓力的1.5倍,且不應(yīng)小于0.6MPa;當(dāng)任務(wù)壓力大于1.OMPa時,應(yīng)為任務(wù)壓力加0.5MPa。水壓實驗步驟:1)豎直地埋管換熱器插入鉆孔前,應(yīng)做第一次水壓實驗。在實驗壓力下

,穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無走漏景象;將其密

封后,在有壓形狀下插入鉆孔,完成灌漿之后保壓1h。程度地埋管換熱器放入溝槽前,應(yīng)做第一次水壓實驗。在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少

15min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無走漏景象。

2)豎直或程度地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后,回填前應(yīng)進展第二

次水壓實驗。在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少30min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無走漏景象。3)環(huán)路集管與機房分集水器銜接完成后,回填前應(yīng)進展第三次

第二章土壤源熱泵的施工與設(shè)計

水壓實驗。在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少2h,且無走漏景象。4)地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝終了,且沖洗、排氣及回填完成后,應(yīng)進展第四次水壓實驗。在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少12h,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%。

水壓實驗宜采用手動泵緩慢升壓,升壓過程中應(yīng)隨時察看與檢查,不得有滲漏;不得以氣壓實驗替代水壓實驗。3.對回填過程的檢驗應(yīng)與安裝地埋管換熱器同步進展?;靥钸^程的檢驗內(nèi)容包括回填料配比、混合程序、灌漿及封孔的檢驗。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么第二節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)設(shè)計第三節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)施工第四節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗收第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)地下水水文地質(zhì)勘察結(jié)果,采取可靠措施使置換冷量或熱量后的抽取水全部回灌到同一含水層,且回灌水的水質(zhì)應(yīng)好于抽取水的水質(zhì),不得對地下水資源呵斥浪費及污染。系統(tǒng)投入運轉(zhuǎn)后,應(yīng)按照當(dāng)?shù)厮Y源管理部門的要求,對抽水量、回灌量及回灌水水質(zhì)進展監(jiān)測,并評價同層回灌水的比例及對地下水資源的影響??煽炕毓啻胧┦侵笇⒌叵滤?jīng)過回灌井全部送回原來的取水層的措施,要求從哪層取水必需再灌回哪層,且回灌井要具有繼續(xù)回灌才干。同層回灌可防止污染含水層和維持同一含水層儲量,維護地?zé)崮苜Y源。熱源井只能用于置換地下冷量或熱量,不得用于取水等其他用途。抽水、回灌過程中應(yīng)采取密閉等措施,不得對地下水呵斥污染。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

2.地下水的繼續(xù)出水量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計最大吸熱量或釋熱量的要求。直接進入水源熱泵機組的地下水,其水量、水溫及水質(zhì)應(yīng)滿足機組的運用要求。地下水源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量按土壤源熱泵設(shè)計中闡明的公式計算。3.地下水供水管不得與市政供水管銜接;回灌管不得與市政排水管銜接。地下水供水管不得與市政管道銜接是為了防止污染市政供水和運用自來水取熱;地下水回灌管不得與市政管道銜接,是為了防止回灌水排人下水,維護水資源不被浪費。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

第二節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)的設(shè)計熱源井的設(shè)計單位應(yīng)具有水文地質(zhì)勘察資質(zhì)。熱源井設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范<供水管井技術(shù)規(guī)范>GB50296的相關(guān)規(guī)定,并應(yīng)包括以下內(nèi)容:熱源井抽水量和回灌量、水溫暖水質(zhì);

熱源井?dāng)?shù)量、井位分布及取水層位;

井管配置及管材選用,抽灌設(shè)備選擇;

井身構(gòu)造、填礫位置、濾料規(guī)格及止水資料;

抽水實驗和回灌實驗要求及措施;

井口安裝及附屬設(shè)備。熱源井設(shè)計時應(yīng)采取減少空氣侵人的措施。氧氣會與水井內(nèi)存在的低價鐵離子反響構(gòu)成鐵的氧化物,也能產(chǎn)生氣體勃合物,引起回灌井阻塞,為此,熱源井設(shè)計時應(yīng)采取有效措施消除空氣侵人景象。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

4.抽水井與回灌井宜能相互轉(zhuǎn)換,其間應(yīng)設(shè)排氣安裝。抽水管和回灌管上均應(yīng)設(shè)置水樣采集口。抽水井與回灌井相互轉(zhuǎn)換以利于開采、洗井、巖土體和含水層的熱平衡。抽水井具有長時間抽水和回灌的雙重功能,要求不出砂又堅持通暢。抽水井與回灌井間設(shè)排氣安裝,可防止將空氣帶入含水層。熱源井?dāng)?shù)目應(yīng)滿足繼續(xù)出水量和完全回灌的需求。普通為了保證回灌效果,抽水井與回灌井比例不小于1:2。含水層情況抽灌比井的流量(t/h)礫石1:1200中粗砂1:2100細(xì)砂1:350第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

熱源井位的設(shè)置應(yīng)避開有污染的地面或地層。熱源井井口應(yīng)嚴(yán)厲封鎖,井內(nèi)安裝應(yīng)運用對地下水無污染的資料。為了防止污染地下水。熱源井井口處應(yīng)設(shè)檢查井。井口之上假設(shè)有構(gòu)筑物,應(yīng)留有檢修用的足夠高度或在構(gòu)筑物上留有檢修口。地下水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)條件采用直接或間接系統(tǒng);水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計;地下水供水管道宜保溫。地下水可直接進入水源熱泵機組需求滿足以下要求:含砂量小于1/200000,PH值為6.5-8.5,CaO小于200mg/L,礦化度小于3g/L,CI-小于100mg/L,SO42-小于200mg/L,Fe2+小于1mg/L,S2H小于0.5mg/L.當(dāng)水質(zhì)達(dá)不到要求時,應(yīng)進展水處置。經(jīng)過處置后仍達(dá)不到規(guī)定時,應(yīng)在地下水與水源熱泵機組之間加設(shè)中間換熱器。對于腐蝕性及硬度高的水源,應(yīng)設(shè)置抗腐蝕的不銹鋼換熱器或欽板換熱器。在運用海水時,建議在進人換熱器前添加氯氣處置安裝以防止藻類在換熱器內(nèi)部繁殖。

第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

當(dāng)水溫不能滿足水源熱泵機組運用要求時,可經(jīng)過混水或設(shè)置中間換熱器進展調(diào)理,以滿足機組對溫度的要求。變流量系統(tǒng)設(shè)計可降低地下水換熱系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)費用,且進人地源熱泵系統(tǒng)的地下水水量越少,對地下水環(huán)境的影響也越小。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

第三節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)施工1.熱源井的施工隊伍應(yīng)具有相應(yīng)的施工資質(zhì)。2.地下水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備熱源井及其周圍區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。3.熱源井施工過程中應(yīng)同時繪制地層鉆孔柱狀剖面圖。4.熱源井施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范<供水管井技術(shù)規(guī)范>GB50296的規(guī)定。5.熱源井在成井后應(yīng)及時洗并。洗井終了后應(yīng)進展抽水實驗和回灌實驗。6.抽水實驗應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)12h,出水量不應(yīng)小于設(shè)計出水量,降深不應(yīng)大于5m;回灌實驗應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)36h以上,回灌量應(yīng)大于設(shè)計回灌量。第三章地下水源熱泵的施工與設(shè)計

第四節(jié)地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗收1.熱源井應(yīng)單獨進展驗收,且應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范<供水管井技術(shù)規(guī)范>GB50296及<供水水文地質(zhì)鉆探與鑿井操作規(guī)程>CJJ13的規(guī)定。2.熱源井繼續(xù)出水量和回灌量應(yīng)穩(wěn)定,并應(yīng)滿足設(shè)計要求。3.抽水實驗終了前應(yīng)采集水樣,進展水質(zhì)測定和含砂量測定。經(jīng)處置后的水質(zhì)應(yīng)滿足系統(tǒng)設(shè)備的運用要求。4.地下水換熱系統(tǒng)驗收后,施工單位應(yīng)提交熱源井成井報告。報告應(yīng)包括管井綜合柱狀圖,洗井、抽水和回灌實驗、水質(zhì)檢驗及驗收資料。5.輸水管網(wǎng)設(shè)計、施工及驗收應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范<室外給水設(shè)計規(guī)范>GB50013及<給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范>GB50268的規(guī)定。第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么第二節(jié)地表水源換熱系統(tǒng)設(shè)計第三節(jié)地表水源換熱系統(tǒng)施工第四節(jié)地表水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗收第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

第一節(jié)根本原那么1、地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)對地表水地源熱泵系統(tǒng)運轉(zhuǎn)對水環(huán)境的影響進展評價。目的是減小對地表水體及其水生態(tài)環(huán)境和行船等的影響。2、地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計方案應(yīng)根據(jù)水面用途,地表水深度、面積,地表水水質(zhì)、水位、水溫情況綜合確定。地表水體應(yīng)具有一定的深度和面積,詳細(xì)大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、水體流速、建筑負(fù)荷等要素綜合確定。3、地表水換熱盤管的換熱量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量要。參照土壤源熱泵設(shè)計中闡明的公式確定第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

第二節(jié)地表水源系統(tǒng)的設(shè)計1、開式地表水換熱系統(tǒng)取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口,并宜位于回水口上游。取水口應(yīng)設(shè)置污物過濾安裝。取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口,目的是防止熱交換短路。2、閉式地表水換熱系統(tǒng)宜為同程系統(tǒng)。每個環(huán)路集管內(nèi)的換熱環(huán)路數(shù)宜一樣,且宜并聯(lián)銜接;環(huán)路集管布置應(yīng)與水體外形相順應(yīng),供、回水管應(yīng)分開布置。有利于水力平衡。3、地表水換熱盤管應(yīng)結(jié)實安裝在水體底部,地表水的最低水位與換熱盤管間隔不應(yīng)小于1.5m。換熱盤管設(shè)置處水體的靜壓應(yīng)在換熱盤管的承壓范圍內(nèi)。為了防止風(fēng)浪、結(jié)冰及船舶能夠?qū)ζ浜浅獾膿p害,要求地表水的最低水位與換熱盤管間隔不應(yīng)小于l.5m。最低水位指近20年每年最低水位的平均值。第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

4、地表水換熱系統(tǒng)可采用開式或閉式兩種方式,水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)地表水換熱系統(tǒng)采用開式系統(tǒng)時,從保證水源熱泵機組正常運轉(zhuǎn)的角度,地表水盡能夠不直接進人水源熱泵機組。直接進入水源熱泵機組的地表水水質(zhì)應(yīng)滿足地下水源熱泵闡明的規(guī)定。水系統(tǒng)采用變流量設(shè)計有利于降低保送能耗。5、地表水換熱盤管管材與傳熱介質(zhì)與地埋管要求一樣。6、當(dāng)?shù)乇硭w為海水時,與海水接觸的一切設(shè)備、部件及管道應(yīng)具有防腐、防生物附著的才干;與海水連通的一切設(shè)備、部件及管道應(yīng)具有過濾、清理的功能。第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

第三節(jié)地表水換熱系統(tǒng)施工地表水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備地表水換熱系統(tǒng)勘察資料、設(shè)計文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。地表水換熱盤管管材及管件應(yīng)符合設(shè)計要求,且具有質(zhì)量檢驗報告和消費廠的合格證。換熱盤管宜按照規(guī)范長度由廠家做成所需的預(yù)制件,且不應(yīng)有扭曲。換熱盤管任何扭曲部分均應(yīng)切除,未受損部分熔接后須經(jīng)壓力測試合格后才可運用。換熱盤管存放時,不得在陽光下曝曬。3.地表水換熱盤管固定在水體底部時,換熱盤管下應(yīng)安裝襯墊物。換熱盤管普通固定在排架上,并在下部安裝襯墊物,襯墊物可采用輪胎等。4.供、回水管進入地表水源處應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。5.地表水換熱系統(tǒng)安裝過程中應(yīng)進展水壓實驗。地表水換熱系統(tǒng)安裝前后應(yīng)對管道進展沖洗。第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

第四節(jié)地表水換熱系統(tǒng)檢驗與驗收1、地表水換熱系統(tǒng)安裝過程中,應(yīng)進展現(xiàn)場檢驗,并應(yīng)提供檢驗報告,檢驗內(nèi)容應(yīng)符合以下規(guī)定:管材、管件等資料應(yīng)具有產(chǎn)品合格證和性能檢驗報告;換熱盤管的長度、布置方式及管溝設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計要求;水壓實驗應(yīng)合格;各環(huán)路流量應(yīng)平衡,且應(yīng)滿足設(shè)計要求;防凍劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計要求;循環(huán)水流量及進出水溫差應(yīng)符合設(shè)計要求。2、水壓實驗應(yīng)符合以下規(guī)定:實驗壓力:當(dāng)任務(wù)壓力小于等于1.OMPa時,應(yīng)為任務(wù)壓力的15倍,且不應(yīng)小于0.6MPa;當(dāng)任務(wù)壓力大于l.OMPa時,應(yīng)為任務(wù)壓力加0.5MPa。第四章地表水源熱泵的施工與設(shè)計

水壓實驗步驟:換熱盤管組裝完成后,應(yīng)做第一次水壓實驗,在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無走漏景象;換熱盤管與環(huán)路集管裝配完成后,應(yīng)進展第二次水壓實驗,在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少30min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無走漏景象;環(huán)路集管與機房分集水器銜接完成后,應(yīng)進展第三次水壓實驗,在實驗壓力下,穩(wěn)壓至少12h,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%。公稱外徑dn平均外徑公稱壁厚/材料等級最小最大公稱壓力,MPa1.01.251.62020.020.32.3+0.5/PE632525.025.32.3+0.5/PE632.3+0.5/PE803232.032.32.9+0.5/PE633.0+0.5/PE803.0+0.5/PE1004040.040.43.7+0.6/PE633.7+0.6/PE803.7+0.6/PE1005049.950.54.6+0.7/PE634.6+0.7/PE804.6+0.7/PE1006363.063.64.7+0.8/PE804.7+0.8/PE1005.8+0.9/PE1007575.075.74.5+0.7/PE1005.6+0.9/PE1006.8+1.1/PE1009090.090.95.4+0.9/PE1006.7+1.1/PE1008.2+1.3/PE100110110.0111.06.6+1.1/PE1008.1+1.3/PE10010.0+1.5/PE100125125.0126.27.4+1.2/PE1009.2+1.4/PE10011.4+1.8/PE100140140.0141.38.3+1.3/PE10010.3+1.6/PE10012.7+2.0/PE100160160.0161.59.5+1.5/PE10011.8+1.8/PE10014.6+2.2/PE100附錄A地埋管外徑及壁厚A.0.1高密度聚乙烯〔PE〕管外徑及壁厚應(yīng)符合表A.0.1的規(guī)定。表A.0.1高密度聚乙烯〔PE〕管外徑及公稱壁厚〔mm〕A.0.2聚丁烯〔PB〕管外徑及壁厚應(yīng)符合表A.0.2的規(guī)定。

表A.0.2聚丁烯〔PB〕管材規(guī)格尺寸〔mm〕公稱外徑dn平均外徑公稱壁厚最小最大2020.020.31.9+0.32525.025.32.3+0.43232.032.32.9+0.44040.040.43.7+0.55049.950.54.6+0.66363.063.65.8+0.77575.075.76.8+0.89090.090.98.2+1.0110110.0111.010.0+1.1125125.0126.211.4+1.3140140.0141.312.7+1.4160160.0161.514.6+1.6注:表中數(shù)值引自<冷熱水用聚丁烯〔PB〕管道系統(tǒng)>GB/T19473.2,管材運用條件級別為4級,設(shè)計壓力為1.0MPa。附錄B垂直地埋管換熱器的設(shè)計計算

B.0.1垂直地埋管換熱器的設(shè)計計算宜按以下方法進展計算。

垂直地埋管換熱器計算的根底是單個鉆孔的傳熱分析。在多個鉆孔的情況下,可在單孔的根底上運用疊加原理加以擴展。

1、流體至管道內(nèi)壁的對流換熱熱阻

2、U形埋管的管壁熱阻

3、鉆孔封井資料的熱阻4、地層熱阻,即從孔壁到無窮遠(yuǎn)處的熱阻由N個平行鉆孔〔U型管〕組成集群的地?zé)釗Q熱器的地層熱阻短期延續(xù)脈沖負(fù)荷引起的附加熱阻對于時間很長的情況,思索深度方向的傳熱為穩(wěn)定形狀下的地層熱阻可用于確定垂直地埋管換熱器長度的工程設(shè)計計算公式為制冷工況供熱工況

運轉(zhuǎn)份額是思索熱泵間歇運轉(zhuǎn)的影響,供熱運轉(zhuǎn)份額Fh=一個供熱季中熱泵的運轉(zhuǎn)小時數(shù)/〔一個供熱季天數(shù)×24〕制冷運轉(zhuǎn)份額Fc=一個制冷季中熱泵的運轉(zhuǎn)小時數(shù)/〔一個制冷季天數(shù)×24〕或當(dāng)運轉(zhuǎn)時間τ取作一個月時供熱運轉(zhuǎn)份額Fh=最冷月份運轉(zhuǎn)小時數(shù)/〔最冷月份天數(shù)×24〕制冷運轉(zhuǎn)份額Fc=最熱月份運轉(zhuǎn)小時數(shù)/〔最熱月份天數(shù)×24〕式中:下標(biāo)c,h分別表示制冷工況和供熱工況。L:地?zé)釗Q熱器所需的鉆井總長度〔m〕;Qc,Qh:分別是熱泵的額定冷熱負(fù)荷〔kW〕;COP:熱泵的性能系數(shù),由熱泵消費廠家提供;h:流體至管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)〔W/m2℃〕;rb:鉆孔的半徑,〔m〕;ks和a:地層的平均導(dǎo)熱系數(shù)〔W/m.k〕和熱分散率m2/s;τ:運轉(zhuǎn)時間,s;xI::第i個鉆孔與所思索的鉆孔之間的間隔,〔m〕;τp〔s〕:短期脈沖負(fù)荷延續(xù)運轉(zhuǎn)的時間,例如8小時;di:U形埋管的內(nèi)徑,〔m〕;do:U形埋管的外徑,〔m〕;db:鉆孔的直徑,〔m〕;de:U形埋管的當(dāng)量直徑;kp:U型管導(dǎo)熱系數(shù),〔W/m.k〕;kb:灌漿資料導(dǎo)熱系數(shù),〔W/m.k〕;H:鉆孔深度,〔m〕;I:指數(shù)積分:t∞:地?zé)釗Q熱器中循環(huán)液的設(shè)計平均溫度通常可選為tmax=37℃,tmin=-2~5℃。這兩個溫度的選取將影響地?zé)釗Q熱器的設(shè)計長度,同時影響地源熱泵系統(tǒng)的在運轉(zhuǎn)時的性能系數(shù)。為便于工程計算,表B.0.1給出了幾種典型土壤和巖石的熱物性。

表B.0.1幾種典型土壤和巖石的熱物性

k導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K)a擴散率10-6m2/sρ

密度kg/m3c熱容量kJ/(kg·K)花崗巖3.51.333330.84大理石2.41.0329170.84致密濕土1.30.6521830.88致密干土0.90.5220830.84輕質(zhì)濕土0.90.5216671.05輕質(zhì)干土0.350.2815000.84附錄C地埋管壓力損失計算C.0.1地埋管壓力損失宜按以下方法進展計算。確定流量G〔m3/h〕,公稱直徑和流體特性。根據(jù)公稱直徑,確定管子的內(nèi)徑dj〔m〕。計算管子的斷面面積A〔m2〕:

A=4.計算流速v〔m/s〕:5.計算管內(nèi)流體的雷諾數(shù)〔Re〕,Re應(yīng)該大于2300以確保紊流:6.計算單位管長的摩擦阻力Pd〔Pa/m〕Pd=0.158×ρ0.75×μ0.25×dj-1.25×v1.75PY=Pd×L式中:PY:計算管段的沿程阻力損失,Pa;L:計算管段的長度,m。7.計算管段的部分阻力Pj〔Pa〕Pj=Pd×Lj式中Lj:計算管段中部分阻力的當(dāng)量長度,m。8.計算管段的總阻力PZ〔Pa〕PZ=PY+PjC.0.2聚乙烯管單位管長摩擦阻力可按表C.0.2計算?!矀鳠峤橘|(zhì)〔水溶液〕:溫度為10℃;粘度為8.67×10-3kg/m.s;密度為1050kg/m3〕

表C.0.2聚乙烯管單位管長摩擦阻力流量dn=20(dj=14.4mm)dn=25(dj=20.4mm)dn=32(dj=26.0mm)dn=40(dj=32.6mm)dn=50(dj=40.3mm)dn=63(dj=51.4mm)dn=75(dj=61.2mm)m3/h流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m0.100.1752.80.150.26107.30.200.34177.50.250.43262.30.2150.20.300.51361.00.2569.00.350.60472.70.3090.40.250.34114.20.300.42168.70.350.51232.10.400.59304.00.500.68384.00.2653.30.600.76471.90.3173.30.70

0.3796.10.800.42121.30.900.47149.10.3050.91.000.52179.30.3361.21.200.63246.70.4084.21.400.73323.10.47110.31.600.84408.10.53139.41.800.60171.30.3962.62.000.67205.90.4475.22.200.73243.30.4888.92.400.80283.30.52103.52.600.87325.90.57119.02.800.93371.10.61135.53.001.00418.70.65152.93.200.70171.23.400.74190.40.4659.93.600.78210.40.4866.23.800.83231.30.5172.84.000.87253.00.5479.74.200.91275.50.5686.84.400.96298.90.5994.14.601.00323.10.62101.74.801.05348.10.64109.65.001.09373.90.67117.75.501.20441.70.74139.10.5260.76.000.80162.00.5770.7續(xù)表C.0.2流量32(dj=26.0mm)dn=40(dj=32.6mm)dn=50(dj=40.3mm)dn=63(dj=51.4mm)dn=75(dj=61.2mm)dn=90(dj=73.6mm)dn=110(dj=90.0mm)m3/h流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m流速m/s壓降Pa/m6.500.87186.30.6181.37.000.94212.10.6692.67.501.00239.30.71104.58.001.07267.90.76117.08.501.14297.90.80130.19.001.20329.30.85143.70.5959.89.501.27361.90.90158.00.6265.810.001.34395.90.94172.80.6572.010.500.99188.20.6978.411.001.04204.20.7285.011.501.09220.70.7591.912.001.13237.80.7899.012.501.18255.40.82106.313.001.23273.60.85113.913.501.27292.20.88121.714.001.32311.40.91129.614.50

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