問:地(di)源熱泵如何選(xuan)擇地(di)埋(mai)管(guan)管(guan)徑?
答:在地(di)(di)埋管(guan)(guan)內(nei)水(shui)流(liu)量一定的情(qing)況下,選取5種不同管(guan)(guan)徑進(jin)行了分析。結果顯示,適(shi)當增大地(di)(di)埋管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑可(ke)減(jian)小(xiao)(xiao)流(liu)體在地(di)(di)埋管(guan)(guan)內(nei)流(liu)動時(shi)的沿程(cheng)阻(zu)力,降低(di)水(shui)泵(beng)運行能耗(hao);減(jian)小(xiao)(xiao)地(di)(di)埋管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑可(ke)以增強(qiang)地(di)(di)埋管(guan)(guan)內(nei)循環(huan)水(shui)與管(guan)(guan)壁的對流(liu)換熱。應該綜合考慮(lv),確(que)定最(zui)佳管(guan)(guan)徑。地(di)(di)埋管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑的選擇最(zui)好還是根據實(shi)地(di)(di)勘(kan)測(ce)的結果去(qu)確(que)定,下面的數據僅供你(ni)參考:
目前地(di)埋管(guan)(guan)使用最多(duo)的是U形管(guan)(guan)、套管(guan)(guan)和單管(guan)(guan)式。下(xia)面作(zuo)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(yuan),其中(zhong)能(neng)量費用(yong)33萬美元(yuan),節電25%,節約燃料費70%。
國外有(you)的工程把(ba)U形管捆扎在樁(zhuang)(zhuang)基的鋼筋網架上,然后澆灌混凝土,不占(zhan)用地(di)(di)面。如瑞(rui)士某工廠地(di)(di)源熱泵系統(tong)從600個樁(zhuang)(zhuang)基中吸收熱量或(huo)冷(leng)量,用于2萬平(ping)方米建筑物(wu)的供暖和制冷(leng)。
2)套管(guan)武換(huan)熱(re)器的(de)外管(guan)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)一般為(wei)100~200mm,內管(guan)為(wei)φ15~φ25mm。由于增(zeng)大(da)(da)了管(guan)外壁與(yu)巖土(tu)的(de)換(huan)熱(re)面積,因(yin)(yin)此其單位井深的(de)換(huan)熱(re)量高(gao)(gao),根據(ju)試(shi)驗結果(guo),其換(huan)熱(re)效率較(jiao)(jiao)U形管(guan)提(ti)高(gao)(gao)16.7%。其缺點是套管(guan)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)及鉆(zhan)孔直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)較(jiao)(jiao)大(da)(da),下管(guan)比(bi)較(jiao)(jiao)固難,初(chu)投資比(bi)U形管(guan)高(gao)(gao)。在套管(guan)端(duan)部(bu)與(yu)內管(guan)進。出水(shui)連接處不好處理,易泄漏,因(yin)(yin)此適用于深度≤30m的(de)豎(shu)埋直(zhi)(zhi)(zhi)管(guan),對中埋采用此種(zhong)形式宜慎重。為(wei)防止漏水(shui),套管(guan)端(duan)部(bu)封頭部(bu)分宜由工廠加工制作,現場安裝(zhuang),以保證嚴密性(xing)。
3)單(dan)管(guan)(guan)型(xing)在(zai)國外常(chang)稱為(wei)“熱井”,它(ta)主(zhu)要(yao)用(yong)于地下(xia)水(shui)做熱源的熱泵系統,一般(ban)來講該(gai)種(zhong)型(xing)式(shi)(shi)投(tou)資較少。其安裝(zhuang)方(fang)法是地下(xia)水(shui)位以(yi)上用(yong)鋼套管(guan)(guan)作為(wei)護套,直徑和孔(kong)(kong)徑一致,典型(xing)孔(kong)(kong)徑為(wei)150mm。地下(xia)水(shui)位以(yi)下(xia)為(wei)自(zi)然(ran)孔(kong)(kong)洞(dong),不(bu)加任何設施(shi)。孔(kong)(kong)洞(dong)中有(you)一根出水(shui)管(guan)(guan)為(wei)熱泵機組供水(shui),回水(shui)自(zi)然(ran)排放或回到管(guan)(guan)井內。這種(zhong)方(fang)式(shi)(shi)受(shou)地下(xia)水(shui)資源、國家有(you)關政策及法規限制大。