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不一定要加防冻液

作者:admin 发布时间:2018-09-28 04:36

  一般来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。

  2)PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。

  3)为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。

  4)管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在 -20℃~50℃范围内。

  (①、盐类溶液:氯化钙和氯化钠水溶液;②、乙二醇水溶液;③、酒精水溶液等)。

  (1)热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7℃~12℃,与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应 37℃,与冷却塔进水温度相同。

  (2)热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。 地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3℃~4℃。

  当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。

  可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。回填沙石或碎石换热效果比较好,而且施工容易、造价低,可广泛采用。

  水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式,由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1.2~2.0m,双层管1.6~2.4m)

  近年来国外又新开发了两种水平埋管形式,一种是扁平曲线状管,另一种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短,而可埋设的管子长度增加。

  根据埋管形式的不同,一般有单U 形管,双U 形管,套管式管,小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管,立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(80m)。

  是在钻孔的管井内安装U 形管,一般管井直径为100~150mm,井深10~200m,U 形管径一般在φ50mm 以下。

  的外管直径一般为100~200mm,内管为φ15 mm~φ25 mm。其换热效率较U 形管提高16.7%。

  ②、在套管端部与内管进、出水连接处不好处理,易泄漏,因此适用于深度≤30m 的竖埋直管,对中埋采用此种形式宜慎重。

  ②、串联方式一般需采用较大直径的管子,因此对于单位长度埋管换热量来讲,串联方式换热性能略高

  ②、由于系统管径大,在冬季气温低地区,系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;

  ②、各并联管道的长度尽量一致(偏差应≤10%),以保证每个并联回路有相同的流量;

  ③、确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力,使用较大管径的管子做集箱,可达到此目的。

  从国内外工程实践来看,中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多种。

  根据地质结构不同,钻孔孔径可以是Ф100、Ф150、Ф200或Ф300,天津地区地表土壤层很厚,为了钻孔、下管方便多采用Ф300孔径。

  一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数,计算时应从样本中选用设计工况下的 。若样本中无所需的设计工况,可以采用插值法计算。

  埋管管长的估算:利用管材“换热能力”,即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20~40W/m(管长)左右,设计时可取换热能力的下限值,即20 W/m。

  单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管布置时分别乘上0.9、0.85、0.75、0.70 的热干扰系数(热协调系数)。

  为了防止埋管间的热干扰,必须保证埋管之间有一定的间距。该间距的大小与运行状况(如连续运行还是间歇运行;间歇运行的开、停机比等)、埋管的布置形式(如单行布置,只有两边有热干扰;多排布置,四面均有热干扰)等等有关。

  建议串联每沟一管,管径1/4~2;串联每沟两管, 1 又1/4~1 又1/2。并联每沟两管, 1~1 又1/4;并联每沟4~6 管,管径13/4~1。

  管沟间距:每沟一管的间距1.2m,每沟两管的间距1.8m,每沟四管间距3.6m。管沟内最上面管子的管顶到地面的最小高度不小于1.2m。

  一般垂直单U 形管埋管的换热能力为60~80 W/m(井深),垂直双U 形管为80~100W/m(井深)左右,设计时可取换热能力的下限值。

  一般垂直埋管为70~110W/m(井深),或35~55W/m(管长),水平埋管为20~40W/m(管长)左右。

  设计时可取换热能力的下限值,即35W/m(管长),双U管设计具体计算公式如下:

  国外,竖井深度多数采用50~100m,设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H,代入下式计算竖井数目:

  然后对计算结果进行圆整,若计算结果偏大,可以增加竖井深度,但不能太深,否则钻孔和安装成本大大增加。

  关于竖井间距有资料指出:U型管竖井的水平间距一般为4.5m,也有实例中提到DN25的U型管,其竖井水平间距为6m,而DN20的U型管,其竖井水平间距为3m。若采用串联连接方式,可采用三角形布置来节约占地面积。

  工程较小,埋管单排布置,地源热泵间歇运行,埋管间距可取3.0m;工程较大,埋管多排布置,地源热泵间歇运行,建议取间距4.5m;若连续运行(或停机时间较少)建议取5~6m

  (1)垂直地埋管换热器埋管深度应大于30m,宜为60m~150m;钻孔间距宜为3m~6m。水平管埋深应不小于1.2m。

  (3)地埋管环路之间应并联且同程布置,两端应分别与供、回水管路集管相连接。每个环路集管连接的环路数宜相同。

  (4)地埋管换热器宜靠近机房或以机房为中心设置。铺设供、回水集管的管沟宜分开布置;供、回水集管的间距不应小于0.6m。

  显然,上述两个要求相互矛盾,需要综合考虑。一般并联环路用小管径,集管用大管径,地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm,管内流速控制在1.22m/s以下,对更大管径的管道,管内流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段压力损失控制在4mH2O/100m当量长度以下。

  ①、地下埋管换热器环路压力损失限制在30~50kPa/100m 为好,最大不超过50kPa/100m。同时应使管内流动处于紊流过渡区。

  ③、最小管内流速(流量):在相同管径、相同流速下,水的雷诺数最大。所以采用CaCl2 和乙二醇水溶液时,为了保证管内的紊流流动,与水相比需采用大的流速和流量。

  管路最大压力应小于管材的承压能力。若不计竖井灌浆引起的静压抵消,管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一半的总和[1],即:

  与常规空调系统类似,需在高于闭式循环系统最高点处(一般为一米)设计膨胀水箱或膨胀罐,放气阀等附件。

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