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地源热泵如何选择地埋管管径

日期:2021-9-1
目前地埋管使用最多的是U形管、套管和单管式。下面作一简述。

1)U形管型是在钻孔的管井内安装U形管,一般管井直径为100~159mm,井深10~200m。U形管径一般在φ50mm以下(主要是流量不宜过大所限),由于施工简单;换热性能较好,承压高,管路接头少,不易泄漏等原因,目前应用最多。如美国加州斯托克斯大学供应了48万m2空调建筑的地源热泵系统,有390个深度超过120m的地下埋管,据介绍,采用这种地源热泵系统较常规空调每年可节约各种费用45.5万美元,其中能量费用33万美元,节电25%,节约燃料费70%。

国外有的工程把U形管捆扎在桩基的钢筋网架上,然后浇灌混凝土,不占用地面。如瑞士某工厂地源热泵系统从600个桩基中吸收热量或冷量,用于2万平方米建筑物的供暖和制冷。

2)套管武换热器的外管直径一般为100~200mm,内管为φ15~φ25mm。由于增大了管外壁与岩土的换热面积,因此其单位井深的换热量高,根据试验结果,其换热效率较U形管提高16.7%。其缺点是套管直径及钻孔直径较大,下管比较固难,初投资比U形管高。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。为防止漏水,套管端部封头部分宜由工厂加工制作,现场安装,以保证严密性。

3)单管型在国外常称为“热井”,它主要用于地下水做热源的热泵系统,一般来讲该种型式投资较少。其安装方法是地下水位以上用钢套管作为护套,直径和孔径一致,典型孔径为150mm。地下水位以下为自然孔洞,不加任何设施。孔洞中有一根出水管为热泵机组供水,回水自然排放或回到管井内。这种方式受地下水资源、国家有关政策及法规限制大。
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