地源熱泵如何選擇地埋管管徑
日期：2021/9/1
目前地埋管使用最多的是U形管、套管和單管式。下面作一簡(jiǎn)述。
1)U形管型是在鉆孔的管井內(nèi)安裝U形管，一般管井直徑為100~159mm，井深10~200m。U形管徑一般在φ50mm以下(主要是流量不宜過(guò)大所限)，由于施工簡(jiǎn)單；換熱性能較好，承壓高，管路接頭少，不易泄漏等原因，目前應(yīng)用最多。如美國(guó)加州斯托克斯大學(xué)供應(yīng)了48萬(wàn)m2空調(diào)建筑的地源熱泵系統(tǒng)，有390個(gè)深度超過(guò)120m的地下埋管，據(jù)介紹，采用這種地源熱泵系統(tǒng)較常規(guī)空調(diào)每年可節(jié)約各種費(fèi)用45.5萬(wàn)美元，其中能量費(fèi)用33萬(wàn)美元，節(jié)電25％，節(jié)約燃料費(fèi)70％。
國(guó)外有的工程把U形管捆扎在樁基的鋼筋網(wǎng)架上，然后澆灌混凝土，不占用地面。如瑞士某工廠地源熱泵系統(tǒng)從600個(gè)樁基中吸收熱量或冷量，用于2萬(wàn)平方米建筑物的供暖和制冷。
2)套管武換熱器的外管直徑一般為100~200mm,內(nèi)管為φ15~φ25mm。由于增大了管外壁與巖土的換熱面積，因此其單位井深的換熱量高，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，其換熱效率較U形管提高16.7％。其缺點(diǎn)是套管直徑及鉆孔直徑較大，下管比較固難，初投資比U形管高。在套管端部與內(nèi)管進(jìn)。出水連接處不好處理，易泄漏，因此適用于深度≤30m的豎埋直管，對(duì)中埋采用此種形式宜慎重。為防止漏水，套管端部封頭部分宜由工廠加工制作，現(xiàn)場(chǎng)安裝，以保證嚴(yán)密性。
3)單管型在國(guó)外常稱(chēng)為“熱井”，它主要用于地下水做熱源的熱泵系統(tǒng)，一般來(lái)講該種型式投資較少。其安裝方法是地下水位以上用鋼套管作為護(hù)套，直徑和孔徑一致，典型孔徑為150mm。地下水位以下為自然孔洞，不加任何設(shè)施。孔洞中有一根出水管為熱泵機(jī)組供水，回水自然排放或回到管井內(nèi)。這種方式受地下水資源、國(guó)家有關(guān)政策及法規(guī)限制大。
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