地源热泵培训资料TJ

1、合肥(h fi)热电集团有限公司新能源分公司2013年11月 汤佳佳地源热泵空调(kn dio)技术应用介绍共八十三页一 地源热泵系统简介二 地源热泵系统设计三 地源热泵系统施工四 投资造价及运行(ynxng)费用分析五 工程实例及现场图片 主要(zhyo)内容共八十三页1、地源热泵概述 地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，再由热泵机组向建筑物供冷、供热的技术，是一种利用可再生能源的新型(xnxng)中央空调系统。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页2、地源热泵发展历史地源热泵的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术

2、的提出始于英、美两国。 北欧国家主要(zhyo)偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况，对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。 我国在1998年开始推广地源热泵技术。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页 2.2地源热泵技术国内的发展状况 近几年来，地源热泵技术开始大量应用于工程实践，1996 年至今，辽宁、北京、河北、山东、河南、江苏、浙江、湖北、上海等相继建成了地源热泵工程，基本覆盖了我国大部分地区。以北京地区为例，2000年源热泵应用项目的建筑面积(jin zh min j)仅为17万平米，2005年达到300万平米，到201

3、1年达到4500万平米，地源热泵技术已在国内迅猛发展。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页3、热泵工作原理 作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用(lyng)，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页节流装置冷凝器蒸发器压缩机供热侧需热侧热泵原理工作(gngzu)原理地源热泵是地热利用

4、的一种形式 ,是将低位热能用热泵提升为高位热能加以利用。热泵机组(jz)是制冷机的逆循环一、地源热泵系统简介共八十三页4、地源热泵组成4.1 地源热泵机组的组成热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸气压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成：压缩机：起着压缩和输送循环工质从低温低压(dy)处到高温高压处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏；一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页蒸发器：是输出冷量的设备，它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的；冷凝器：是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷

5、凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的；膨胀阀或节流阀：对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。热泵机组相关厂家(chn ji)品牌：见附件1一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页4.2 地源热泵系统组成 地源热泵系统主要分三部分（如下图）：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机主要有两种形式：水水式或水空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质(jizh)进行热量的传递，地源热泵与地能之间换热介质(jizh)为水，与建筑物采暖空调末端换热介质(jizh)可以是水或空气。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页一、地源热泵系统(xtng)简介共

6、八十三页5、 地源热泵的分类(fn li)地源按照室外换热方式不同可分为三类：1.地表水系统 2.土壤埋盘管系统 3. 地下水系统一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页5.1 地表水系统 地表水地源热泵系统，由潜在水面以下的多重并联的塑料管组成的地下水热交换器取代了土壤热交换器，与土壤热交换器地源热泵一样，它们被连接到建筑物中。一般情况下，只要地表水冬季不结冰，均可作为低温热源使用。我国有丰富的地表水资源，用其作为热泵的低温热源，可获得较好的经济效益。地表水相对于室外空气是温度较高的热源，且不存在结霜问题，冬季温度也比较稳定。利用地表水作为热泵的低温热源，要附设取水和水处理设施，如清除浮游

7、生物和垃圾，防止泥沙等进入系统，影响换热设备的传热效率或堵塞系统，而且应考虑(kol)设备和管路系统的腐蚀问题。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页地表水系统(xtng)示意图一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页5.2 土壤热交换器系统(xtng) 土壤是热泵良好的低温热源。通过水的流动和太阳辐射热的作用，土壤的表层贮存了大量的热能。土壤的温度变化不大，并有一定的蓄热作用。热泵可以从土壤表层吸收热量，土壤的持续吸热率(能量密度)为20-40wm2，一般在25wm2左右。土壤的主要优点是：(1)温度稳定，全年波动较小，冬季土壤温度比空气高，因此热泵的制热系数较高；(2)土壤的传热盘管

8、埋于地下，热泵运行中不需要通过风机或水泵采热，无噪声，换热器也不需要除霜；(3)土壤有蓄能作用。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页5.3 地下水系统(xtng) 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页地下水系统(xtng)示意图一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页6、 地源热泵优点： 1）属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调(kn dio)系统。地表浅层地热资源可以称之为地能（EarthEnergy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能

9、集热器，收集了47的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页2） 高效节能，稳定可靠 地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高，夏季(xij)比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%60%，因此要节能和节省运行费用4050左右。通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到5KW以上的热量或4KW以上冷量，所以

10、我们将其称为节能型空调系统。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页3）无环境污染 地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40以上，与电供暖相比，相当于减少70以上，真正的实现了节能减排。 4）一机多用 地源热泵系统(xtng)可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统(xtng)可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统(xtng)。 5）维护费用低 地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页6）使用寿命长 地源热泵的地下(dxi)埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑

11、料管，寿命可达50年。 要比普通空调高35年使用寿命。 7）节省空间 没有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页7、地源热泵地下(dxi)换热器形式与埋管 土壤热交换器是地源泵机组设计的关键。地源热土壤换热器有多种形式,如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性:节约用地面积,换热性能好,可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场(cochng)等下面而不影响上部的使用功能,甚至可在建筑物桩基中设置埋管,见缝插针充分利用可利用的土地

12、面积。一、地源热泵系统简介共八十三页埋管形式(xngsh)一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页1）竖直埋管材料和深度 埋管材料最好采用塑料管,因与金属管相比,塑料管具有耐腐蚀、易加工、传热性能可满足换热要求、价格便宜等优点。可供选用的管材有高密度聚乙烯管(PE管),铝塑管等。竖直埋管的管径也可有不同选择,如DN20、DN25、DN32、DN50等。竖直埋管可须根据当地地质条件而定,可以从20m-200m。确定深度应综合考虑占地面积、钻孔(zun kn)设备、钻孔(zun kn)成本和工程规模。如果地表土壤层很厚,钻孔(zun kn)费用相对便宜,宜采用较深的竖直埋管,反之,采用浅埋。埋管

13、间距一般以3-6m及以上,要综合考虑当地的地质及土壤的传热情况。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页2）竖直埋管换热器回填、灵敏度 竖直埋管换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度,将制作好的U型管下入孔中,然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平(shupng)集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同,回填材料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，现场大部分用泥浆和细沙回填。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三

14、页3)单U管与双U管各有什么特点 根据埋管形式的不同(b tn)，一般有单 U 形管，双 U 形管，套管式管等形式；由于双U型管在钻孔内具有较高的换热面积，其换热效率要优于单U型管的换热效率。通常双U形埋管比单U形埋管仅可提高15%20%的换热能力。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页4）串联或并联 地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且(bngqi)长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。因此，实际工程一般都采用并联同程式。结

15、合上文，即常采用单U型管并联同程的热交换器形式。 一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页8、 地源热泵应用方式地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类，从输送冷热量方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。1）家用系统用户使用自己的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应(gngyng)，多用于小型住宅，别墅等户式空调。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页2）集中(jzhng)系统热泵布置在机房内，冷热量集中通过风道或水路分配系统送到各房间。一、地源热泵系统(xtng)简介3 ）分散系统用户单独使用自己的热泵机组调节空气。一般用于办公楼、学校、商用建筑等，此系统可将

16、用户使用的冷热量完全反应在用电上，便于计量，适用于目前的独立热计量要求。共八十三页4）混合系统： 将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统，混合系统与分散系统非常类似，只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。 南方地区，冷负荷大，热负荷低，夏季适合联合使用地源和冷却塔，冬季(dngj)只使用地源。 北方地区，热负荷大，冷负荷低，冬季适合联合使用地源和锅炉，夏季只使用地源。这样可减少地源的容量和尺寸，节省投资。分散系统或混合系统实质上是一种水环路热泵空调系统形式。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页5）对几种地源热泵系统在工程应用中的评述 a、直接利用地下井水的地源热泵系统：其最大优点是

17、非常经济，占地面积小，但要注意必须符合下列条件：水质良好；水量丰富；符合标准。 b、地下埋管的地源热泵系统：对于(duy)垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于(duy)水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页 c、地表水式热泵：其优点有：在10米或更深的湖中，可提供10的直接制冷，比地下埋管系统投资(tu z)要小，水泵能耗较低，高可靠性，低维修要求、低运行费用，在温暖地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，

18、盘管容易被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。 d、锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采用地下埋管换热系统的建筑，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节省成本；事实证明该系统是高效率、低费用的。一、地源热泵系统(xtng)简介共八十三页二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页1、地埋管形式选择 地热换热器的埋管方式主要有两种形式, 竖直埋管和水平埋管. 选择哪种方式主要取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本. 如果场地足够大且无坚硬岩石, 则水平式较经济. 当场地面积有限时,适合采用竖直埋管方式, 很多情况下这是惟一选择. 水平埋管就是将塑料管水平敷设

19、在离地面1 2m 的地沟内. 水平埋管的地热换热器受地表气候变化的影响, 效率较低, 而且占地的面积比较大, 在国内建筑物比较密集的情况下, 它的使用受到一定的限制. 竖直埋管就是在地层中垂直钻孔, 孔的深度一般在30 120 米. 在竖直埋管方式中, 由于地下深层土壤温度比较恒定, 占地面积小, 因此在地源热泵工程中得到了广泛(gungfn)的应用.二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页2、地埋管管材与传热介质 2.1 地埋管管材 地源热泵系统地埋管管材应采用化学稳定性好、耐腐蚀、 导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE

20、80或PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC）管。管材与管件应为相同材料。由于处理热膨胀和土壤移位的压力能力弱，所以不推荐在地埋管换热器使用PVC管。（材料品牌及价格(jig)见附件2） 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压力不应小于1.0Mpa。地埋管的管材及壁厚规范参见地源热泵系统工程技术规范二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页2.2 传热介质 传热介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其它介质：安全，腐蚀性弱，与地埋管管材无化学反应；较低的冰点；良好的传热特性，较低的摩擦阻力；易于购买、运输和储储藏。

21、 传热介质安全性包括毒性、易燃性及腐蚀性。良好的传热特性和较低的摩擦阻力损失是指传热介质具有较大(jio d)的导热系数和较低粘度。可采用的其它传热介质包括氯化钠溶液、氯化钙溶液、乙二醇溶液、丙醇溶液、丙二醇溶液、甲醇溶液、乙醇溶液、醋酸钾溶液及碳酸钾溶液。 在传热介质（水）有可能冻结的场合，传热介质应添加防冻液。应在充注阀处注明防冻液的类型、浓度及有效期。为了防止出现结冰的现象，添加防冻液后的传热介质的冰点宜比设计最低运行温度低35。二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页3、连接方式 地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制

22、了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置(bzh)成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。因此，实际工程一般都采用并联同程式。二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页3、常用的连管方式(fngsh)-同程式 二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页3、常用(chn yn)的连管方式-联箱式 二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页4、水平(shupng)连接集管分、集水器是传热介质（水或防冻液）从热泵到地热换热器各并联环路之间循环流动的调节控制装置，设计时应注意各并联环路间的水力平衡及有利于系统排除空气。与分、集水器相连接的

23、各并联环路的多少，取决于竖直U形埋管与水平连接管路的连接方法、连接管件和系统的大小。二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页5、地下换热器长计算 地热换热器的长度直接影响到热泵机组的性能和系统的初投资, 因此合理确定地热换热器的长度是地源热泵系统经济运行的关键. 地热换热器的设计主要包括以下内容: 地热换热器的长度的确定; 地热换热器结构的设计以及管路的连接方式.目前, 确定地热换热器的长度有两种方法(fngf):估算法、计算机模拟法 二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页（一）、估算法 所谓估算法就是首先根据(gnj)建筑物的峰值冷负荷或热负荷确定出地热换热器的放热量或吸热量, 然

24、后确定地热换热器的布置方式, 再根据手册中给定的单位管长或单位埋管深度的放热量即可求出所需地热换热器的长度. （二）、计算机模拟法 计算机模拟法是根据建立的地热换热器的传热模型编制出相应的计算软件, 通过输入土壤的热物性参数和建筑物的负荷来确定地热换热器的长度.二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页（一）、估算法主要步骤 (一)建筑物冷热(ln r)负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同。 冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式1、2计算：kW (1)kW (2)夏季(xij)换热量冬季换热量式中 Q1

25、 夏季向土壤排放的热量，kW ;Q1夏季设计总冷负荷，kW Q2 冬季从土壤吸收的热量, kW ;Q2冬季设计总热负荷，kW COP1设计工况下水源热泵机组的制冷系数 COP2设计工况下水源热泵机组的供热系数 一般地，地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 COP1、COP2 .若样本中无所需的设计工况，可以采用插值法计算。共八十三页 (二)确定竖井埋管管长 地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等.在实际工程中,可以利用管材“换热能力”来计算管长.换热

26、能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量, 此值一般需通过“土壤热物性测试”得出，一般为3080W/m(井深 (注：此数值由于经验限制,不同的文献或厂家可能存在不同) . 若为双U，则换热能力增加(zngji)约10-20%。具体计算公式如下: 其中 L 钻孔总长，m Q 地埋管热负荷，kW q 单位钻孔深度的换热量，W/mL= Q 1000q二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页(三)确定竖井数目及间距 在国外，竖井深度多数采用50150m，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: 其中 N竖井总数，个 L竖井总长，m H竖井深度，m 然后对计算结果进行圆整，若计

27、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(nzhung)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宜为3-6米，一般为4-4.5m。N= L/H二、地源热泵系统(xtng)的设计共八十三页（二）、计算机模拟法主要(zhyo)步骤输入:建筑负荷土壤热物性热泵参数场地尺寸和地质情况输出:根据(gnj)项目的特点完成各种设计参数的输出二、地源热泵系统的设计共八十三页三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页1、工程勘察地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。 1）工程场地状况调查应包括下列内容： 场地规划面积、形状及坡度；（是

28、否满足打井或埋管面积和位置要求） 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布； 场地内树木植被(zhbi)、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布； 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深； 场地内已有水井的位置。 三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页2）地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区内(q ni)岩土 体地质条件进行勘察。 地埋管换热系统勘察应包括下列内容： 1 岩土层的结构； 2 岩土体热物性； 3 岩土体温度； 4 地下水静水位、水温、水质及分布； 5 地下水径流方向、速度； 6 冻土层厚度。 三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页2、管道

29、的施工2.1、管道的连接 所有暗埋管道必须采用热熔或电熔的方法连接。管径小于等于DE63的管道，宜采用电熔或热熔承插连接；大于DE63的管道，宜采用热熔对接连接。由于(yuy)熔点和使用寿命不同，不同种类的管材或级别不同的管材不应熔接。 聚乙烯管道在和钢管及阀门连接时采用钢塑过渡接头和钢塑法兰连接。对于小直径的聚乙烯管（DN63）,一般采用一体式钢塑过渡接头；对于大直径的聚乙烯管（DN63），一般采用钢塑法兰连接。 竖直地埋管换热器的U形弯管接头，宜选用定型的U形弯头成品件，不宜采用直管道煨制弯头；三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页2.2、水平管道： 聚乙烯管道埋设在土壤中，应遵循聚乙

30、烯管敷设的特殊要求。由于聚乙烯管较金属管的强度低，所以一定要注意埋深，这涉及管道承受外荷载(hzi)和防冻的问题。同时，竖直式地热换热器的水平埋管应埋设在其他市政管道之下，一般为1.5-2.0m。管道沟挖好后，沟底应夯实，填一层细沙或细土，并留有0.0030.005的坡度。三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3、垂直换热系统的施工3.1、施工前的准备 地下埋管换热器施工前应对埋管场地(chngd)的工程地质状况和地质剖面图进行研究，特别应注意是否有地下管线，以确定钻机型式和调整埋管布局，根据管道平面布置图确定钻孔的具体位置和系统各管道的标高。在主管沟末端要挖一个泥浆池，钻孔过程中产生的泥

31、浆可顺管沟流入泥浆池中沉积，可收集作为回填物之用。3.2、施工工序 定位钻孔 试压 埋管回填管沟开挖 水平连管试压 清洗三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3.3、施工方法3.3.1钻孔 钻孔是竖埋管换热器施工中最重要的工序为保证钻孔施工完成后于孔壁保持完整，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进；如果是砂层，孔壁容易坍塌，则必须下套管。孔径的大小略大于U型管与灌浆管组件的尺寸为宜，一般要求钻机的钻头(zun tu)的直径根据需要在100mm150mm之间，钻进深度一般为60m-120m，钻孔总长度由建筑的供热面积大小、负荷的性质以及地层及回填材料的导热性能决定，对于大中型的工程应通

32、过仔细的设计计算确定，地层的导热性能最好通过当地的实测得到。 三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页 钻孔方法：钻孔主要有螺旋钻孔法、全套管法、回转斗钻孔法、冲击法等方法。由于(yuy)钻孔深度较浅，一般采用常规的正循环钻进方法。在我国，可以选用普通的工程勘察钻机、岩心钻机施工。三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3.3.2 U型管现场组装、试压与清洗 随着地埋管地源热泵空调系统的产业化，U型管的组装已逐步在塑料管生产厂内完成(wn chng)。但是如上所述，由于种种原因，实际钻孔深度常常与其设计深度有差别，因此U型管在现场组装、切割为宜，以满足有可能出现的设计变更，尤其是钻孔深度变

33、化的需要。竖直地埋管换热器的U型弯管接头，宜选用定型的U型弯头成品件，不宜采用直管道煨制弯头。下管前应对U型管进行试压、冲洗。然后将U型管两个端口密封，以防杂物进入。冬季施工时应将试压后U型管内的水及时放掉，以免冻裂管道三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3.3.3 下管 下管是工程的关键之一，因为下管的深度决定采取热量总量的多少，所以必须保证下管的深度。下管方法有人工下管和机械下管两种，下管前应将U型管与灌浆管捆绑在一起，在钻孔完毕后，立即进行下管施工。 钻孔完毕后孔洞内有大量积水，由于水的浮力影响，将对放管造成一定的困难；而且由于水中含有大量的泥沙，泥沙沉积会减少于孔的有效深度。为此

34、，每钻完一孔，应及时把U型管放入，井采取防止上浮(shn f)的固定措施。在安装过程中，应注意保持套管的内外管同轴度和U型管进出水管的距离。对于U型管换热器，可采用专用的弹簧把U型管的两个支管撑开，以减小两支管间的热量回流。 下管完毕后要保证U型管露出地面，以便于后续施工。三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3.3.4 灌浆封井 灌浆封井也称为回填工序。在回填之前应对埋管进行试压，确认无泄漏现象后方可进行回填。正确的回填要达到两个目的：一是要强化埋管与钻孔壁之间的传热，二是要实现密封的作用，避免地下含水层受到地表水等可能的污染。为了使热交换器具有更好的传热性能，国外常选用特殊材料制成的专

35、用灌注材料进行回填，钻孔过程中产生的泥浆等沉淀物也是一种可选择的回填材料。 回填物中不得有大粒径的颗粒，回填时必须根据灌浆速度的快慢将灌浆管逐步抽出，使混合浆自下而上(z xi r shn)回灌封井，确保回灌密实，无空腔，减少传热热阻。当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时，回填过程结束。系统安装完毕，应进行清洗、排污，确认管内无杂质后，方可灌水。三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页3.4 管道试压与检漏 1、试验压力：试验压力应为工作压力的1.5倍，且不应小于0.6MPa。 2、水压试验布置(bzh) 1）垂直土壤热交换器下管前，应做第一次水压试验。在试验压力下，稳压15分钟，观察其压力

36、降，当压降不大于3%，且无泄漏则认为合格。 2）垂直土壤热交换器密封插入竖井后进行第二次水压试验，方法同上。 3）装配环路集管完成后应按环路集管进行分组水压试验，在试验压力下，稳压30分钟，观察其压力降，当压降不大于3%，且无泄漏则认为合格。三 地源热泵系统(xtng)施工共八十三页 4、环路集管与机房分集水器连接完成后，回填前应进行(jnxng)第三次水压试验。试验压力下，稳压2小时，观察其压力降，当压降不大于3%，且无泄漏则认为合格。 5、地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气及回填完成后，应进行第四次水压试验。试验压力下，稳压12小时，观察其压力降，当压降不大于3%，则认为合格。 三

37、地源热泵系统(xtng)施工共八十三页三 地源热泵系统(xtng)施工4、施工中质量控制点 4.1 现场钻孔的定位及编号 4.2 材料的进场检验及成品保护 4.3 下管的控制，深度(shnd)及管卡的布置 4.4 回填的控制 4.5 压力试验的检验 4.6 水平管沟的开挖及标高控制 4.7 管道焊接 4.8 管道穿墙防水 共八十三页四、投资(tu z)造价及运行费用分析共八十三页 4.1 系统简述 地源热泵系统是将低品位热量转换成高品位热量进行(jnxng)供热、制冷的新型能源利用方式之一。与使用燃煤、燃气、燃油等常规能源方式相比，其能量利用率为3.5以上(燃煤为0.650.85；燃油炉为0.

38、70.9；燃气炉为0.80.85；电锅炉电热膜的理想值也只能接近于1；空气源热泵系统可做到2.5，但在恶劣天气下效率低，甚至无法启动)。地源热泵系统以其环保、节能、一机多用、维护量小、系统运行稳定、能源重复利用等优点而得以推广。据美国环保署估计，一套设计安装良好的地源热泵系统平均可以节约(3040)%的运行费用，可减少污染物排放高达70%以上 。四 投资造价(zoji)及运行费用分析共八十三页 4.2 地源热泵系统投资造价 地源热泵系统造价主要有四部分组成：空调系统末端、热泵主机、站房水泵、管道等控制系统、室外埋管系统。其中(qzhng)空调系统末端、站房水泵、管道、控制系统与其他空调系统相差

39、无几。主要差别在室外埋管和热泵主机；室外埋管系统约12002000元/kW；冷热水机680900元/kW。综合概算指标约在380450 元/平米。四 投资(tu z)造价及运行费用分析共八十三页四 投资造价及运行费用(fi yong)分析冷热源方式及序号 项目 1234地源热泵 冷水机组与 燃气锅炉配套 冷水机组与 城市热网配套 直燃式溴化锂 冷热水机组 冷热水机组（元/kW冷量） 680560560950燃气锅炉（元/kW热量） 400 城市热网（元/m2采暖面积） 100 冷却塔（元/kW冷量）无 40地下钻孔及埋管（元/kW）1200无 机房水泵、管道、控制等 基本相同(2040元/m2

40、)建筑物空调末端 基本相同（100180元/m2） 初投资概算比较 (热指标100W/m2)初投资（元/m2)4003003503004.3地源热泵空调与传统空调方式初投资及运行(ynxng)费用比较 共八十三页冷热源方式及序号 项目 1234地源热泵 冷水机组与 燃气锅炉配套 冷水机组与 城市热网配套 直燃式溴化锂 冷热水机组 季节夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 冬、夏两季 能源形式 电 电 天然气 电 供热网 天然气 轻柴油 效率 4.83.53.80.883.8 0.880.85燃料费用（元/m2.季）6.6148.2914.658.2918.224.0848.3机房运行费用（元/m2.季）4