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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。下面作一簡述。

1)U形管型是在鉆孔的管井內安裝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(主要是流量不宜過大所限),由于施工簡單;換熱性能較好,承壓高,管路接頭少,不易泄漏等原因,目前應用最多。如美國加州斯托克斯大學供應了48萬m2空調建筑的地源熱泵系統,有390個深度超過120m的地下埋管,據介紹,采用這種地源熱泵系統較常規空調每年可節約各種費用45.5萬美元,其中能量費用33萬美元,節電25%,節約燃料費70%。

國外有的工程把U形管捆扎在樁基的鋼筋網架上,然后澆灌混凝土,不占用地面。如瑞士某工廠地源熱泵系統從600個樁基中吸收熱量或冷量,用于2萬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,根據試驗結果,其換熱效率較U形管提高16.7%。其缺點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。在套管端部與內管進。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,現場安裝,以保證嚴密性。

3)單管型在國外常稱為“熱井”,它主要用于地下水做熱源的熱泵系統,一般來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,不加任何設施??锥粗杏幸桓鏊転闊岜脵C組供水,回水自然排放或回到管井內。這種方式受地下水資源、國家有關政策及法規限制大。
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