热泵课件第六章

1、1第六章第六章 地源热泵空调系统地源热泵空调系统n大地耦合热泵空调系统工作原理大地耦合热泵空调系统工作原理 n各种环路形式；各种环路形式； n 系统设计步骤及设计要点系统设计步骤及设计要点 n设计实例设计实例n系统创新系统创新2大地耦合热泵空调系统工作原理3垂直式热交换器垂直式热交换器的结构4垂直灌浆耐压试验净化冲洗5水平式换热器安装典型6水平式热交换器的典型环路结构7利用地表水的典型换热器8总竖井深度300ft300ft高密度湿土传热系数：0.75Btu/（h.ft.oF高密度干土传热系数：0.5Btu/（h.ft.oF9总竖井深度300ft300ft高密度湿土传热系数：0.75Btu/（h

2、.ft.oF高密度干土传热系数：0.5Btu/（h.ft.oF10总竖井深度300ft300ft高密度湿土传热系数：0.75Btu/（h.ft.oF高密度干土传热系数：0.5Btu/（h.ft.oF11美国不同地区的设计估算值12美国不同地区的设计估算值美国不同地区的设计估算值13管路连接情况14系统设计步骤及设计要点1 1、计算冷热负荷、计算冷热负荷2 2、设计风管系统、设计风管系统3 3、热泵选型、热泵选型4 4、根据当地具体条件，选择适当的地源，、根据当地具体条件，选择适当的地源，土壤、池塘等土壤、池塘等5 5、选用环路管材，通常选用、选用环路管材，通常选用3/43/4，1 1、1-1/

3、41-1/4的聚乙烯和聚丙烯管，其寿命可达的聚乙烯和聚丙烯管，其寿命可达5050年年156 6、计算环路管道的长度计算计算环路管道的长度计算 考虑土壤的温度、湿度、性质、导热系数和管道的考虑土壤的温度、湿度、性质、导热系数和管道的侧直径、流速、热阻等。在美国已为不少地区提供侧直径、流速、热阻等。在美国已为不少地区提供了立埋和平埋的每冷吨所需的环路管道长度。但在了立埋和平埋的每冷吨所需的环路管道长度。但在中国目前中国目前SystemsSystems还需要自行计算。还需要自行计算。7 7、选择环路管道内的液体选择环路管道内的液体 因冬季运行水温较低，通常选用因冬季运行水温较低，通常选用2020甲醇

4、或甲醇或2020丙丙二醇防冻溶液。安装在室内部分的管道也应予以保二醇防冻溶液。安装在室内部分的管道也应予以保温温 168 8、选择环路管道内的液体流速。选择环路管道内的液体流速。 为保证管内流体处于紊流状态选取管内流速为保证管内流体处于紊流状态选取管内流速时应使流体的雷诺数时应使流体的雷诺数ReRe达到达到30003000以上。以上。9 9、计算环路管道压降计算环路管道压降 17设计实例 上海某幢两层独立式别墅住宅，建筑面积为260 m2，空调房间共有8间，总空调面积为150 m2，层高为3. 2 m, 别墅周围仅有一面积约为120 m2的I型空地可供地源热泵系统布管。别墅建筑地源热泵系统的设

5、计分为室内水源热泵空调系统和地下换热器设计两部分。18地下换热器的设计地下换热器的设计室内水源热泵空调系统设计室内水源热泵空调系统设计地下换热器地下换热器埋管形式埋管形式场地大小、岩土类型、挖掘成本管路的连接方式并联、串联、同程、异程初投资运行成本水力平衡19管材选取：采用高密度聚乙烯管材推荐按SDR11管材选取壁厚管径（内径）通常为20-40 mm，本设计选De25(公称外径25，厚2.3mm.流速大小按以下原则对于内径小于50 mm的管子，管内流速应在0.6-1.2m/s0.6-1.2m/s对于内径大于50 mm的管子管内流速小干1.8m/s1.8m/s20地下换热器尺寸的确定及布置n确定地下换热器的换热量确定地下换热器的换热量n确定换热器的长度确定换热器的长度n确定地下换热器的钻孔及孔深确定地下换热器的钻孔及孔深n地下换热器的阻力计算地下换热器的阻力计算n地下换热器环路水