地埋管地源热泵系统课件.ppt
地源热泵中央空调系统介绍,目 录,地源热泵系统介绍 清华同方地源热泵系统技术 地埋管地源热泵系统设计 地埋管地源热泵系统施工,系统介绍,一 地源热泵系统介绍,系统介绍,什么是地源热泵系统 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。 在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖，夏季把室内的热量取出来，释放到地下去。,系统介绍,地热能 交换系统,室内系统,水源热 泵机组,控制系统,输水管网(室内外),地源热泵系统的组成,系统介绍,地源热泵系统的分类 根据地热能交换形式的不同，分为 地埋管地源热泵系统 地下水地源热泵系统 地表水地源热泵系统,系统介绍,地下水地源热泵系统,地表水地源热泵热泵系统 闭式地表水源热泵系统 开式地表水源热泵系统,系统介绍,闭式地表水地源热泵系统,系统介绍,系统介绍,开式地表水地源热泵系统,系统介绍,地埋管地源热泵系统,地埋管地源热泵系统,水平地埋管地源热泵系统,垂直地埋管地源热泵系统,竖直地埋管地源热泵系统,系统介绍,系统介绍,水平地埋管地源热泵系统,系统介绍,地源热泵的效率分析 =H*理 H:热力完善度,和热泵的机械效率、工质等因素有关,大小和制造厂家的设计制造水平有关 制热时：理=T2/（T2-T1）, T1大小和水源侧换热系统设计有关 制冷时： 理=T1/（T2-T1）, T2大小和水源侧换热系统设计有关,系统介绍,如果只考虑热泵机组，地下水水源热泵机组效率最高，地表水和地埋管的效率要看热泵机组水源侧进水温度。 如果综合考虑热泵系统，水源热泵由于水源侧水泵功率的因素，哪个系统效率最高，要具体分析,系统介绍,系统介绍,二 清华同方地源热泵系统技术,同方技术,同方技术,推广应用，规范管理 GB/T19409-2003水源热泵机组 GB50366-2005地源热泵系统工程技术规范,同方技术,清华同方水源热泵机组 单台冷量范围：6kw3000kw； 机组类型包含水-水机组和水-风机组；,同方技术,活塞式GHP 300/500/600/1000型机组（7/54 ） 制热量/制冷量 334/292，501/438，667/583，1002/875,活塞式HGHP 220/330/440/660型高温机组（7/70 ） 制热/制冷量 218/180，327/270，436/360，654/540,螺杆式SGHP 300/500/600/1000 型机组（7/54 ） 制热/制冷量 305/271，493/426，610/542，987/852,同方技术,同方技术,SMGHP型满液式机组 600/800/1000/1200/1600/2000 制热/制冷量 577/535，811/722，966/887，1155/1071，1621/1445，1932/1774,同方技术,螺杆式SGHP-A型机组300/500/600/900/1000/1200/1800 制热/制冷量 290/261，478/411，573/501，926/796，957/824，1147/1002，1851/1591,同方技术,冷热水型机组HSSWR-06/08/10/13/16/23/30/45(D/S),同方技术,卧式冷热风型HGSWR 03/04/05/06/08/10/13/15/20/22/25/33/40/48 立式冷热风型HGSLR 05/08/10/17/22/27/33/48/65/90/120/150,同方技术,清华同方地源热泵的应用模式 地源热泵+风盘系统 （空调） 地源热泵+风盘系统+地板采暖系统 （空调） 地源热泵+热水箱（热水池） （热水） 地源热泵+风盘系统+热水箱 （空调+热水） 地源热泵+工艺用水（工业冷却或保温 ）,同方技术,清华同方水源热泵机组的优势 系统集成技术，设计优化，合理配置。 自动控制技术，运行可靠，节省费用。 水处理技术，为用户利用各类水源提供帮助（地表水、地下水、地热水、工业废水、污水、海水等）。 售后服务体系健全，网络覆盖全国，在线运行管理监控，解除用户后顾之忧。,系统设计,三 地埋管地源热泵系统设计,系统设计,方案设计阶段需要了解的内容 阅读勘察报告，了解地质情况:岩土层结构、岩土体的热物性、岩土体初始温度、冻土层厚度、地下水的情况等 了解和估算建筑物的最大冷负荷、最大热负荷、生活热水需求量、运行时间等 根据以往的经验数据对能否采用地埋管地源热泵进行可行性分析,系统设计,系统散(吸)热量计算： 最大散热量=最大冷负荷*（1+1/系统能效比） 最大吸热量=最大热负荷*（1-1/系统能效比） 累积散热量=冷负荷*运行时间* （1+1/系统能效比） 累积吸热量=热负荷*运行时间* （1-1/系统能效比）,系统设计,垂直埋管每米孔深换热量（w/m） 土层 岩土层 岩石层 单U型埋管 30-40 40-50 50-60 双U型埋管 36-48 48-60 60-72 (以上数据基于节能运行),系统设计,建筑面积与地埋管面积之比 土层 岩土层 岩石层 单U型埋管 3:1 4:1 5:1 双U型埋管 4:1 5:1 6:1,系统设计,冷热负荷不同散热和吸热不平衡： 加冷却塔； 生活热水热回收； 加辅助加热系统 太阳能系统 增加埋管量和加大埋管间距；,系统设计,某别墅，上海佘山，建筑面积约540m2，占地面积约2000m2，要求确定采用地源热泵方案是否可行,系统设计,现有资料可知： 孔深：50m 土壤：粘土为主，含水量较大30% 最大冷负荷：62kw 最大热负荷：50kw 生活热水需求量：3880L,系统设计,讨论方案是否可行： 1 埋管面积是否足够 2 冷热不平衡是否严重 3 初投资是否接受,系统设计,深化设计需要解决的问题 一 确定合适的地埋管回水温度，计算埋管量 二 合理确定地埋布管形式，水平环路联结形式 三 合理选择地源侧循环泵等 四 合理选择系统方案,系统设计,地埋管回水温度是地埋管换热器系统设计的关键，它决定了地源热泵机组的实际运行效率，也影响着地源热泵系统的投资，同时也决定了地源热泵系统和其他系统相比的节能性。 Q=f（R，L，T） T=T-2.5-T土 由于全国各地的气候不同，T的取值也不同（在上海，空调24小时运行时，夏季T高于30后，和空气源热泵相比，地源热泵系统的节能性便不再明显），此外空调运行时间的不同，T的取值也可以不同,系统设计,确定地埋管回水温度后，根据地质资料，估算土壤传热系数，选取管材，利用相关软件，计算地埋管数量，模拟土壤温度 上海某别墅：取夏季地源侧回水温度29，取土壤传热系数2.1w/(m2k)，土壤初始温度取18 ，利用GLD如件计算埋管量，并模拟土壤温度变化情况,系统设计,地埋管布管形式 1 总管型 优点：可以采用同程管路系统，便于平衡水流量 缺点：不便于日后的检修,系统设计,2 分集水器型,优点：便于日后的检修 缺点：不可以采用同程管路系统，不便于平衡水流量,系统设计,3 混合型,优点：便于日后的检修,便于水流平衡 缺点：成本高,系统设计,地源侧循环水泵的流量确定遵循两个原则： 1 保证地埋管换热器的进出水（或盐溶液）温差小于5； 2 保证每路垂直埋管的水流处于紊流状态；,系统设计,合理选择系统方案的几个问题： 1 地埋管地源热泵存在吸热散热的不平衡问题，为保证系统长期顺利高效运行，需要在方案上考虑热平衡措施：对于南方地区，可以考虑增加生活热水或预留冷却塔接口等方案；对于北方地区，可以考虑结合太阳能或预留热水炉接口等。,系统设计,全热回收制取生活热水 设备回收：优点是成本低，缺点是设备效率低，运行费用高。 系统回收：缺点是成本高，优点是设备效率高，运行费用低。,系统设计,系统施工,四 地埋管地源热泵的施工注意事项,系统施工,垂直地埋管间距 建议4-6m 最小不得小于3m 垂直地埋管深度 建议70m,此时性价比最高 最深不建议超过100m,系统施工,施工流程： 定位-钻孔-制管-试压-下管-试 压-回填-水平开挖-水平管连接-试 压-水平回填,系统施工,单U型埋管: 井孔直径110mm-120mm de32PE管，SDR11 PE100(1.6MPa) SDR11 PE80(1.2MPa) 双U型埋管： 井孔直径120mm-150mm de25PE管，SDR11 PE100(1.6MPa) SDR11 PE80(1.2MPa),系统施工,试压： 建议下管前1.6MPa(1.2MPa)，下管后0.6MPa 下管： 灌水、保压下管；下管时，U型管的支管要按固定间距隔离,系统施工,回填： 回填料：沙、土、膨润土按比例混合； 原浆；新型树脂材料 水平开挖： 1.5m以下；穿过路面时加保护套管,PE管件,单U管弯头,单U管型分离架,双U管弯头,异径斜三通,异径斜五通,管套,系统施工,
