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土壤换热器埋管方式简析

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发表于 2015-4-13 10:19:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
土壤源热泵系统中的土壤换热器埋管方式可分为:水平式土壤换热器,垂直U型式土壤换热器,垂直套管式土壤换热器,热井式土壤换热器,直接膨胀式土壤换热器。


1. 水平地埋管普遍使用在单相运行状态的空调系统中,一般的设计埋管深度在2~4米之间,在只用于采暖时,土壤在整个冬天处于放热状态,沟的深度一定要深,管间距要大。




2. 垂直U型式土壤换热器是钻孔将U型管深埋在地下,因此与水平土壤换热器的比较具有使用地面面积小、运行稳定、效率高等优点。




3. 垂直套管式土壤换热器,换热器有内套管和外套管的闭路循环系统,水从外套管的上部流入管内,循环时,水沿外套管自上至下的流动,从外套管的底部经内套管上流到顶部出套管。


套管式土壤换热器适合在地下岩石深度较浅,钻深孔困难的地表层使用。通过竖埋单管试验,套管式换热器较U型管效率高20~25%。竖埋套管式孔距在3~5m,孔径在150~200mm,外套管直径Ф63~Ф90~Ф120mm,内套管直径Ф25~Ф32mm。目前在欧洲的瑞典采用较多的套管式土壤换热器。






地热换热器的传热性能在很大程度上依赖于土壤的热物理性质。由于岩土类型(包括粘土、砂石或岩土等)、岩土湿度在不同国家、不同地区、不同城市,甚至在同一城市的不同片区都互不相同。因此,设计和安装地热换热器有许多不确定的因素。这些不确定因素都不同程度地影响着地热换热器的传热性能,进而影响地源热泵空调系统的正常运行。设置在不同场合的竖直埋管地热换热器会涉及不同的地质结构,包括各地层的材质、含水量和地下水的运动等,这些必然会影响到地热换热器的传热性能和地源热泵空调系统的正常运行。在设计过程中应该尽可能地弄清楚这些因素对地热换热器性能的影响,包括进行必要的现场测试,土壤热物性最好在现场用专门的仪器进行测定。下图为地埋管系统示意图。




广州大学城的地源热泵非稳态换热工况的实验,得到了换热器周围土壤温度、进出口水温以及流量的数据.结果表明:


1)非稳态连续换热过程结束后,3种换热器周围土壤温度不同。双U形地埋管换热器管壁土壤温度最高,套管换热器管壁土壤温度最低,单U形地埋管换热器管壁土壤温度处于两者之间。由此可以定性比较3种地埋管换热器换热量的大小。


2)在非稳态连续换热过程中,单U形管、双U形管和套管3种换热器的时均单位埋深换热量是不同的。在相同流量下(m=0.094kg/s),双U形管的时均单位埋深换热量最高(34.3W/m),单U形管次之(32.7W/m),最低的是套管(19.8W/m)。原因是水在双U形管内的流程长,套管内流程短,另外,套管换热器的外管直径比U形管换热器的直径大很多,导致套管换热器中水的流速很小,从而换热量减小。


3)3种换热器的管道阻力是不同的。埋地管换热器的正确选择必须充分考虑使用场合的需要,对整个流体输配系统进行合理的设计和选择,才能发挥地源热泵的节能优势。

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发表于 2016-12-25 07:00:07 | 显示全部楼层
什么?????不知道......
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发表于 2017-6-12 08:26:00 | 显示全部楼层
只想抽烟喝酒
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发表于 2018-1-8 09:50:48 | 显示全部楼层
家用直流变频空调的选购、安装与调试验收
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发表于 2018-7-6 09:39:46 | 显示全部楼层
每天靠搜索能有500-900的ip
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发表于 2018-7-27 19:42:08 | 显示全部楼层
呵呵 高兴成什么样了啊!!!
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