地埋管地源热泵系统资料

地埋管地源热泵原理及施工技术地埋管地源热泵是一种利用地下土壤或地下水体温度进行供暖与制冷的热泵系统。

它通过在地下安装一定长度的管道，利用地下土壤或地下水体温度相对恒定的特点，将低温的能量转化为高温热能或低温冷能。

地埋管地源热泵不仅具有环保节能的优点，而且运行稳定可靠，适用范围广泛，成为现代建筑节能技术的重要组成部分。

地源换热：地下土壤或地下水体温度相对恒定，夏季地下温度低于室内温度，冬季地下温度高于室内温度。

通过地下埋设的管道，将地下的低温或高温能量传递给热泵系统。

热泵循环：热泵通过工作介质的循环流动，将低温能量转化为高温供暖或低温制冷的热能。

在冬季，热泵将地下的低温能量通过蒸发器吸收，压缩后，通过冷凝器释放出高温的热能供暖室内；在夏季，热泵将地下的高温能量通过蒸发器吸收，压缩后，通过冷凝器释放出低温的冷能制冷室内。

建筑供能：通过供暖和制冷系统，将高温或低温的能量传递给建筑物，实现室温调节。

供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管，将热量散发给室内空气；制冷系统可以采用空调机组或风机盘管，将冷量散发给室内空气。

地下管道的敷设是地埋管地源热泵系统的关键。

首先需要选择合适的管材和管型，一般采用耐寒、耐腐蚀的PE材料或PVC材料管道，以及不锈钢或铜镀锌管道。

其次，需要根据建筑物的需求和地下土壤的特征，设计合理的管道布局和管道长度。

一般要求管道深埋于地下1.5-2米，管道间距大约为2-3米。

最后，要保证管道的质量和安全性，防止泄漏和渗漏，避免地下管道的破损和堵塞。

热泵系统的安装包括热泵主机和附属设备的安装。

热泵主机一般由压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统组成，需要选择合适的机型和规格。

附属设备包括水泵、水箱、阀门等，用于热泵循环系统的补充和控制。

安装时要注意设备的位置和布局，保证通风散热和维修便利。

室内供能系统的建设包括供暖系统和制冷系统的建设。

供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管的方式，需要按照室内空间和热量需求进行设计和布置。

地源热泵系统简介一、地源热泵原理地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。

冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。

再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。

在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。

尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。

循环水泵地源热泵机组地下埋管图2地源热泵系统图地源热泵机组优点高效节能性夏季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得地源热泵系统换热效率很高。

因此在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，而且冬季运行不需要任何辅助热源和除霜，大大地减少电能消耗和除霜的损失，从而达到节能的目的，其耗能仅为普通中央空调加锅炉系统的50%-60%。

地源热泵技术在很大程度上为国家节省能源，缓解电荒，同时也为用户节省了大量的运行费用。

下面是北京一项目中，提供的各种采暖制冷费用比较：从下面两个分析图中可以看出，与其它供暖制冷产品相比，地源热泵技术运行费用是最便宜的一种，很大程度地为最终使用户节约运行费用，也保证安全，健康。

一个采暖季（北京为125天）各种采暖方式的采暖费用比较表0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00地源热泵电缆地板采暖天燃气集中供暖壁挂炉电热膜系列1一个制冷季（北京为90天）各种制冷方式的费用（元/m2）比较表0.005.0010.0015.0020.00地源热泵家用空调中央空调直燃机系列1● 环保、零污染地源热泵系统高效节能的优点，决定了它的运行费用低。

维修量极少，折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。

据专家预测，在未来50年，世界将释放160亿吨CO2，对人们的健康和自然环境形成直接的影响。

地埋管地源热泵系统土壤源热泵为保证地下换热器系统的长期有效运行要求地下换热器系统一年中的取热和排热相平衡。

对冷、热负荷的平衡采取了以下措施解决：根据11页计算热泵机组全年从土壤吸热量11808MW,根据小区实际特点6.1利用毛细管回热在浦东雅典二期工程室外墙面和楼顶铺设毛细管网，分集水器40个，由4.3*0.8mmPP聚乙烯毛细管组成间距10mm的网栅，用乳胶将10mm边角保温板沿墙粘贴，粘贴平整，搭接严密, 在找平层上铺设保温层2cm厚聚苯保温板，在保温层上铺设铝箔纸, 在铝箔纸上铺设一层Ф2mm钢丝网，间距100×100mm，然后将毛细管固定在钢丝网上，填充C15以上砼，并于砼中掺入适量防龟裂剂。

浦东雅典小区二期计算铺设毛细管网总面积约为5500㎡，依照太原市年太阳辐射总量为5442.8兆焦耳/平方米~5652.18兆焦耳/平方米计算，年采集热能约为8288MW5500×5442.8≈29935400×106（焦耳）≈29935400×106÷4.2≈7127476×106（卡）≈7127476000（大卡）≈7127476000÷860≈8287763（千瓦）≈8288（MW）×0.4≈3315(MW)按照浦东雅典二期工程采暖期供暖150天，每天24小时计算，总面积约145025㎡，浦东雅典二期工程采暖期需要11808MW，太阳辐射年采集热能约为8288MW，由于年采集热能有限.又不能达到100%利用，我们按照40%的储存量计算是3315MW，由于夏季天气炎热，我们可以采用井水直通方式提取热能储存到地下，这样不紧大大的提高了能量的采集，同时也拟补了部分回热问题，而且夏季使用毛细管采集能量不但可以为冬季采暖储存能量，由于采集能量的过程中使得周围空气温度变低这样也使得室内空气变的凉爽清新。

6.2利用观赏池回热我们利用夏季地面人工观赏池提取热能，在小区内我们还设计了几处总面积约为1000㎡深1m的观赏池，在七、八、九月份也可以进行换热，我们选择3台水泵，扬程32m，观赏池内铺设PE-100聚乙烯管，管径DN50，间距1.25m，观赏池内主管线与地埋管主管线对接，进行换热，并使用温度控制器，电动阀门进行监控，据我们统计在夏季每天12小时换热以每100吨水（温差5度）采集500KW的热量计算每天循环3次：1000×3×90×500÷100＝1350MW整个夏天（按90天计算）可以采集1350MW的热能。

地埋管地源热泵原理地埋管地源热泵是一种利用地下土壤温度稳定的特点，通过地埋管将地下的热能传递到建筑物内部，实现供暖、供冷和热水的热泵系统。

下面将详细介绍地埋管地源热泵的工作原理。

地埋管地源热泵是一种利用地下土壤温度稳定的特点，通过地埋管将地下的热能传递到建筑物内部，实现供暖、供冷和热水的热泵系统。

其工作原理如下：1. 地下的温度稳定性：地下土壤的温度随季节变化缓慢，处于相对稳定状态。

地下深处的温度约为每年平均气温的地质平均温度，一般介于5℃到25℃之间。

利用地下土壤的温度稳定性，可以提供稳定的热能源。

2. 地埋管的敷设：在地下敷设一定长度的地埋管，一般采用高密度聚乙烯材料制成，具有良好的导热性能。

地埋管的敷设方式有水平敷设和垂直敷设两种形式。

水平敷设适用于地块面积较大的场地，而垂直敷设适用于地块面积较小的场地。

3. 地源热泵的工作过程：地源热泵系统由地下回路、热泵主机和建筑物热交换器组成。

地下回路中的地埋管通过与地下土壤的热交换，将地下的热能传递到热泵主机中。

热泵主机中的制冷剂在低温条件下吸收地下的热能，经过压缩、冷凝、膨胀等过程，将地下的低温热能转化为高温热能，然后通过建筑物热交换器将热能释放到室内供暖、供冷或热水。

4. 地埋管的热交换原理：地埋管通过与地下土壤的热交换，实现热能的传递。

在供暖季节，地下的温度高于建筑物内部温度，地埋管吸收地下的热能，通过热泵主机将热能释放到室内供暖；在供冷季节，地下的温度低于建筑物内部温度，地埋管吸收室内的热能，通过热泵主机将热能释放到地下实现室内供冷；在制热水过程中，地埋管吸收地下的热能，通过热泵主机将热能释放到热水中。

5. 地埋管的设计与敷设：地埋管的设计与敷设需要考虑建筑物的能耗需求、地下土壤的导热系数、敷设深度、地埋管长度等因素。

合理的设计可以提高地埋管的热交换效率，提高地源热泵系统的性能。

地埋管地源热泵系统具有环保、节能、稳定的特点。

通过充分利用地下的热能资源，可以大幅度降低建筑物的能耗，减少对传统能源的依赖，实现对环境的保护与可持续发展。

地源热泵地埋部分设计一、管材一般来讲，一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。

1、聚乙烯〔PE〕和聚丁烯〔PB〕在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。

2、PVC〔聚氯乙烯〕管的导热性差和可塑性不好，不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。

3、为了强化地下埋管的换热，国外有的提出采用薄壁〔0.5mm〕的不锈钢钢管，但目前实际应用不多。

4、管件公称压力不得小于1.0Mpa，工作温度应在-20℃～50℃范围内。

5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。

6、地埋管应能按设计要求长度成捆供给，中间不得有机械接口及金属接头。

二、连接1、热熔联接〔承接联接和对接联接，对于小管径常采用〕2、电熔联结三、流体介质及回填料流体介质南方地区：由于地温高，冬季地下埋管进水温度在0℃以上，因此多采用水作为工作流体；北方地区：冬季地温低，地下埋管进水温度一般均低于0℃，因此一般均需使用防冻液。

〔①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液；②乙二醇水溶液；③酒精水溶液等〕。

埋管水温：1、热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7—12℃，与普通冷水机组相同。

地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃，与冷却塔进水温度相同。

2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值，并降低能耗。

地埋管中循环水冬季进水温度，以水不冻结并留安全余地为好，可取3—4℃。

当然为了使地埋管换热器获得更多热量，可加大循环水与大地间温差传热，然而大地的温度是不变的，因此只有将循环水温降至0℃以下，为此循环水必须使用防冻液，如乙二醇溶液或食盐水。

但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。

在严寒地区不得不这样做，而在华北地区的工程中用水就可满足要求，不一定要加防冻液。

地源热泵系统地埋管换热器设计标准
地源热泵系统是一种高效、环保的供暖方式，其核心设备是地源热泵。

地源热泵通过地下管道将地下的热能传递到室内，实现供暖和制冷。

而地埋管换热器则是地源热泵系统中的重要组成部分，其设计标准对于地源热泵系统的运行效率和使用寿命具有重要影响。

地埋管换热器的设计标准主要包括以下几个方面：
1. 管道材料的选择。

地埋管道需要具有良好的耐腐蚀性和耐压性能，一般采用聚乙烯管或聚丙烯管。

管道的直径和壁厚需要根据地下水温度、土壤类型和地下水流速等因素进行合理的选择。

2. 管道敷设深度。

地埋管道的敷设深度需要考虑到地下水位、土壤类型和地下管道的保护等因素。

一般来说，地埋管道的敷设深度应该在1.5米以上。

3. 管道敷设方式。

地埋管道的敷设方式有水平敷设和垂直敷设两种。

水平敷设适用于土地面积较大的场合，而垂直敷设适用于土地面积较小的场合。

4. 管道间距和管道长度。

地埋管道的间距和长度需要根据地下水温度、土壤类型和地下水流速等因素进行合理的选择。

一般来说，管道间距应该在1.5米以上，管道长度应该在100米以内。

5. 管道连接方式。

地埋管道的连接方式需要采用专业的连接器件，
确保连接牢固、密封性好。

地源热泵系统地埋管换热器的设计标准对于地源热泵系统的运行效率和使用寿命具有重要影响。

在设计和施工过程中，需要严格按照相关标准进行操作，确保地埋管道的质量和安全性。

简述地源热泵地埋管垂直换热系统施工我国地源热泵的开发利用起步比较晚，虽然早在20世纪50年代，就曾在上海、天津等地尝试采用夏取冬灌的方式抽取地下水制冷，但开始推广和研究地源热泵系统是在20世纪90年代。

为何要推广应用，有两方面原因：一方面是要节约常规能源、充分利用可再生能源的国内外大趋势；另一方面，我国具有较好的热泵科研与应用的基础。

1、地源热泵系统的定义地源热泵系统是以浅层地热能资源，即蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质的热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

2、地埋管热泵系统的工作原理地埋管热泵系统是以水或其他换热介质作为冷热能的载体，通过埋设在地下的换热管与岩土体进行热交换，冬季把岩土体中的热量取出供暖，夏季把室内热量取出释放到岩土体中储能。

采用室外地埋管垂直或者水平埋管敷设。

3、地源热泵施工流程核实图纸→定位放线→检查施工机械→定点就位→垂直找平→钻机钻孔→检查预制PE管→第一次水压试验→PE管下管及保压验收→管井回填→水平沟槽开挖→环路集水管连接→第二次水压试验→管沟回填4、地源热泵监理控制要点4.1钻孔前准备（1）钻孔前应督促施工单位勘测现场，做好和其他专业的交叉与衔接。

根据施工钻孔平面图的孔数、行距和面积，进一步核实现场的施工面积以满足打孔要求。

（2）核实无误后，要求施工单位按施工平面图检查定位放线，排水、泥浆倒运工序，合理安排土方、泥浆池、安全通道及堆土场的位置，保持通道畅通无阻。

4.2钻孔施工（1）钻孔就位，监理应采用测量仪器复核钻机钻孔垂直度，防止垂直偏差将已埋管道损坏。

（2）确定要钻孔的两孔之间挖泥浆池，具体大小根据现场需要，位置在地埋管挖沟方向两孔之间，用作钻井机在施工中水循环载体，方便水流到其他地方，保证施工现场的整洁。

暖通空调知识：地埋管地源热泵系统设计要点[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!1.地埋管换热系统工程勘察应包括以下内容：岩土层的结构及分布、岩土体的热物性参数、岩土体的温度分布；地下水温度、静水位、径流方向、流速、水质及分布；冻土层的厚度。

2.地埋管地源热泵系统通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换，在地下10m以下的土壤温度基本上不随外界环境和季节变化而变化，且约高于当年年平均气温2℃。

3.地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料的热物性参数、测试井的吸放热特性参数，采用专用软件进行。

4.地埋管换热器计算时，环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。

5.水平地埋管换热器可不设坡度敷设。

最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m，且距地面不宜小于0.8m。

单层管最佳埋设深度为1.2～2.0m，双层管为1.6～2.4m。

6.竖直埋管换热器埋管深度宜大于20m，钻孔孔径宜大于0.11.m，为满足换热需要，钻孔间距应通过计算确定，一般宜为4～6m。

水平环路集管距地面不宜小于1.5m，且应在冻土层以下0.6m。

7.为确保地埋管换热器及时排气和强化换热，地埋管换热器内流体应保持紊流状态，单U形管不宜小于0-6m/s，双U形管不宜小于0.4m/s，水平环路集管应敷设不小于0.002的坡度。

8.竖直地埋管环路两端应分别与水平供、回水环路集管相连接，且宜同程布置，为平衡各环路的水流量和降低其压力损失，每对水平供、回水环路集管连接的竖直地埋管环路数宜相等。

水平供、回水环路集管的间距不宜小于0.6m。

9.竖直地埋管环路也可采取分、集水器联接的方式，一定数量的地埋管环路供、回水管分别接人相应的分、集水器，分、集水器宜有平衡和调节各地埋管环路流量的措施。

10.地埋管换热器的传热介质一般为水，在有可能冻结的地区，应在水中添加防冻剂。

地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 基本规定 (3)5 勘查与评估 (3)6 系统设计 (5)7 施工安装 (7)8 调试与验收 (10)9 智能监控 (11)附录A（规范性）岩土热响应试验 (14)附录B（资料性）地埋管外径及壁厚 (15)附录C（资料性）岩土体热物性参数 (16)地埋管地源热泵系统工程技术规范1 范围本文件规定了地埋管地源热泵系统工程（简称地源热泵工程）的基本规定、勘查与评估、系统设计、施工安装、调试与验收、智能监控等技术要求。

本文件适用于以岩土体为低温热源的地源热泵工程的建设和运行。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T14848 地下水质量标准GB50015 建筑给水排水设计标准GB50194 建设工程施工现场供用电安全规范GB50202 建筑地基基础工程施工质量验收标准GB50203 砌体结构工程施工质量验收规范GB50243 通风与空调工程施工质量验收规范GB50261 自动喷水灭火系统施工及验收规范GB50274 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50366 地源热泵系统工程技术规范GB50411 建筑节能工程施工质量验收标准GB50736 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50738 通风与空调工程施工规范GB50974 消防给水及消火栓系统技术规范GB55015 建筑节能与可再生能源利用通用规范CJJ101 埋地塑料给水管道工程技术规程DZ/T0225 浅层地热能勘查评价规范JGJ33 建筑机械使用安全技术规程JGJ46 施工现场临时用电安全技术规范JGJ59 建筑施工安全检查标准JGJ/T132 居住建筑节能检测标准NB/T10274 浅层地热能开发地质环境影响监测评价规范DB11/687 公共建筑节能设计标准DB11/T 852 有限空间作业安全技术规范DB11/891 居住建筑节能设计标准DB11/1066 供热计量设计技术规程DB11/T 1419 通用用能设备碳排放评价技术规范DB11/T1639 地源热泵系统节能监测1DB11/T1771 地源热泵系统运行技术规范DB11/T1956 地热动态监测规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

地埋管型地源热泵系统组成及换热形式4.1系统组成地埋管型地源热泵冷暖空调系统由室外换热系统和室内换热系统两大部分组成，每一部分都有多种不同的系统形式。

室外换热系统有闭式与开式两种系统方式；室内换热系统有地埋管型地源热泵机组换热和土－水型地源热泵机组换热两种换热方式。

4.1.1 室外系统组成（1）闭式换热方式的组成闭式换热方式由埋设在地下或潜水在水中的PE管和循环水泵及相关附属部件组成。

由循环水泵驱动PE管路中的循环水，循环水作为热量的载体将热量在室内房间与室外土壤或地表水中进行转换。

（2）开式换热方式的组成开式换热方式由抽水井、回灌井、调节水池、板式换热器、潜水泵、回灌泵、循环水泵及相关附属部件组成。

由潜水泵将地下水抽取到调节水池中。

由循环水泵驱动调节水池中的水流经板式换热器后再送回调节水池。

板式换热器将地下水与室内循环水进行隔离性的热量交换。

当调节水池中的地下水失去利用价值后由回灌泵送回回灌井内。

调节水池将抽取上来的地下水进行暂时存放，当水温降低至不可利用的温度（冬季）或当水温升高至不可利用的温度（夏季）后再进行回灌，这样对地下水的抽取及回灌都是间歇性的，充分利用了抽上来的地下水的低位能源，减少了潜水泵的开机时间节约了电能，同时还降低了回灌的压力。

4.1.2 室内系统组成（1）地埋管型地源热泵机组的室内换热系统的组成地埋管型地源热泵机组的室内换热系统由地埋管型地源热泵机组、水路系统、电气自控系统、风路系统及相关附属部件等部分组成。

地埋管型地源热泵机组实现热量的转换及热量品质的提升。

水路系统连接PE管或板式换热器中的循环水路与机组内的换热器。

风路系统将各个需要制冷或供热房间的室内空气进行循环，以实现室内空气的降温（夏季）或升温（冬季）。

电气自控系统为机组内的动力设备提供电能及控制调节。

当对室内空气质量要求特别高时，可加装新风、保湿和负氧离子发生器等装置。

（2）土—水型地源热泵机组的室内换热系统的组成土—水型地源热泵机组的室内换热系统由土—水型地源热泵机组、水路系统、循环水泵、电气自控系统、风机盘管及相关附属部件等部分组成。