地源热泵埋管数、配电量以及投资计算

地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法地源热泵系统是一种利用地下土壤或岩石的稳定温度来进行室内空调的系统。

它使用地源热能进行供暖、制冷和热水生产，具有高效节能、环保、可持续等优点。

为了确保地源热泵系统的正常运行和高效性能，需要严格遵守相关的工程技术规范，并合理计算埋管。

首先，工程技术规范是指在设计、安装、调试和运维地源热泵系统过程中必须遵守的规范性标准。

以下是地源热泵系统工程技术规范的一些主要内容：1.设计准则：包括设计热负荷计算、系统选型、管道布置、室内设备配置等方面的指导原则。

2.安装标准：包括安装位置、安全防护、设备间距离要求、管道施工质量要求等方面的规定。

3.调试要求：包括系统压力测试、系统流量调整、冷凝水排放、电气连接测试等方面的具体要求。

4.运维管理：包括设备日常维护、系统巡检、故障处理、水质管理等方面的管理要求。

其次，埋管计算方法是指地源热泵系统中埋管的规划和计算方法。

埋管是地源热泵系统中用于传输地源热能的重要部分，其合理的规划和计算直接影响系统的性能。

1.埋管的长度计算：根据设计热负荷、地源温度、环境温度等参数，通过热平衡计算确定需要埋设的管道长度。

2.埋管的深度计算：根据地下土壤或岩石的温度分布、管道材料的传热特性等参数，通过热传导计算确定管道的埋设深度。

3.管道间距计算：根据埋管的散热能力和热负荷的大小，通过管道间距的选择来达到合适的散热效果。

4.地源热泵系统的管道布局：根据建筑物的结构布局、热负荷分布等要素，选择合适的管道布局方式，确保热能的传输和供暖效果。

综上所述，地源热泵系统工程技术规范和埋管计算方法是确保地源热泵系统安装和运行安全、高效的重要依据。

只有严格遵守规范要求，并合理计算埋管，才能确保地源热泵系统的正常运行和优异性能。

地源热泵系统运行费用分析[摘要]以长春帕拉斯大酒店土壤源热泵系统项目为依据，着重介绍了土壤源热系统运行节能分析。

【关键词】地源热泵；地埋管换热器；节能近年来，随着我国社会经济的发展及人民生活水平的不断提高，改善建筑热舒适条件已成为一个比较突出的要求。

空调作为目前改善建筑热舒适条件的工具，早已悄悄进入我们的生活,尤其是在公共场所，空调已经基本普及。

然而，随着空调设备的日益普及，建筑耗能量势必将迅猛增加，对大气环境的污染也将日趋严重。

如何在建筑热舒适条件得到改善的条件下把建筑耗能量减下来，减轻对大气环境的污染，成了暖通界人士首要其冲需要解决的问题。

现阶段，在保证使用功能不降低的情况下，全国各地在新建房屋的设计及施工中采取各种有效的节能技术和管理措施，把建筑的能耗较大幅度地降下来，在北方还对原有建筑物有计划地进行节能改造，达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的。

地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。

它是利用地下相对稳定的土壤温度，通过媒介质来获取土壤内冷（热）能量的新型装置，可一年四季方便地调节建筑内的温度，即可制冷又可制热，而且运行费用低。

在我国冬冷夏热的北方，地源热泵系统受到越来越多的欢迎。

地源热泵节能是显而易见的，但是否就省钱呢？节能并不等于就省钱，因为还要考虑设备的投资费用、燃料价格及电力价格等，因此必须综合考虑各种影响因素，才能正确判断地源热泵是否既节能又省钱。

在这里采用投资回收年限法，对地源热泵项目进行经济性分析。

投资年限是工程增量成本与年节约运行费用的比值，它是评估能源利用是否合理的指标之一。

工程实例1、工程概况长春帕拉斯大酒店位于长春市经济开发区，建筑面积6500平米，共六层。

原建筑采暖采用自烧锅炉供热，没有制冷系统；该建筑在2010年进行了改造，为了达到室内温度舒适，冬季温暖，夏季凉爽，并且提供生活热水，因此采用了土壤源热泵系统。

地源热泵室外地埋管系统冷热不均衡问题解决方案一、冬夏季地下换热量计算：夏季向土壤中排放的热量Q1·= 597KW×（1+1÷5.15) -597KW×（1-1÷3.98)=713-378=335KW冬季从土壤中吸收的热量Q2·= 505KW×（1-1÷3.98)×2=756KW二、埋管孔数计算：冬季地埋管打孔数，口N2=756÷(40×0.045)=420口三、占地面积估算地埋管间距按四米计算，S=420×42=6720m2四、全年冷热不平衡校核计算整个制冷期向土壤排放的总热量：φ1=335KW×18×0.8小时×120×0.9天=整个制热期从土壤吸收的总热量：φ2=756KW×18×0.8小时×120×0.9天=冷热不平衡率U=φ1/φ2=0.443冷热不平衡率取值在0.8—1.15之间，则无需对地埋管系统进行地下温度场的冷热不平衡处理。

冷热不平衡率U＜0.8或＞1.15，则需对地埋管系统进行地下温度场的冷热不平衡处理。

说明：（以机组夏季运行120天、夏季运行120天、每天运行18个小时），空调全负荷使用系数见计算公式，我们按中原地区的气候条件,夏季制冷期为120天(6月1日—9月30日),冬季采暖期为120天(11月15日—3月15日),开动系数(制冷或采暖期内系统的开动天数比率)估算为0.90,主机使用系数为0.8[每天18小时运行,其计算依据是1/(0.17/A+0.39/B+0.33/C+0.11/D),其中A、B、C、D分别是在100%、75%、50%、25%负荷下运转的耗能量。

五、地埋管系统地下温度场的冷热不平衡处理1、冬季采用一台风冷热泵机组供应泳池热水；U=φ1/φ2=0.8862、夏季采用一台风冷热泵机组供应泳池热水；U=φ1/φ2=0.9433、冬季采用一台风冷热泵机组供应游泳馆空调；U=φ1/φ2=0.8864、安装锅炉对地埋系统补充热量:；按需调节5、屋顶布置太阳能，利用太阳能来实现地埋管系统地下温度场的冷热不平衡处理。

一、地源热泵系统简介0 引言“热泵”这一术语是借鉴“水泵"一词而来。

在自然环境中，水往低处流动，热向低温位传递，水泵将水从低处“泵送”到高处利用。

而热泵可将低温位热能“泵送"(交换传递）到高温位提供利用。

在我国《暖通空调术语标准（GB50155－02)》中，对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机"。

我们也可以称热泵为既可以制冷又可以供热的机组。

热泵的分类多种多样,国际上通常根据热泵的热汇：即冷源和热源的不同,以及供暖和制冷输送介质的不同进行热泵分类.当按冷源和热源分类时，可分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵三大类.由于输送冷、热量的介质主要为空气和水，当同时考虑冷、热源的输送介质时，就形成了:空气－水热泵、水－空气热泵(包括地下水热泵和地表水热泵）、水－水热泵、以及地下耦合热泵.地源热泵（GSHP)是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的热泵系统。

即:地下耦合热泵系统，也叫地下热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统。

地源热泵还有一系列其他术语：如地热热泵、地能热泵、地源系统等。

1997年之后由ASHAE统一为标准术语:地源热泵（ground—source heat pump，GSHP）.00 空气源热泵空气源热泵以室外空气作为热源.在供热工况下将室外空气作为低温热源，从室外空气中吸收热量，经热泵提高温度送入室内供暖。

空气源热泵系统简单,初投资较低。

空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低。

而且，其制热量随室外空气温度降低而减少,这与建筑负荷需求正好相反.因此当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时,需要用电或其它辅助热源对空气进行加热.此外，在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜,需要定期除霜，这也消耗大量的能量。

在寒冷地区和高湿度地区热泵蒸发器的结霜成为较大的技术障碍.在夏季高温天气，由于其制冷量随室外空气温度升高而降低，同样可能导致系统不能正常工作.空气源热泵不适用于寒冷地区，应用受到很大局限。

地源热泵地下埋管形式及计算本文介绍了地源热泵地下埋管换热器系统形式及设计计算中的有关问题，其中包括埋管方式、埋管深度、地下埋管系统的环路形式、埋管材料、埋管间距、埋管系统的管径选择及水力和热力计算等问题。

0引言地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分，其选择的形式是否合理，设计的是否正确，关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用，本文就这方面的有关问题作些讨论，供同行们参考。

1地源热泵地下埋管形式目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种形式，即水平埋管和垂直埋管。

1.1水平埋管水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式[1]，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。

近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，一种是扁平曲线状管，另一种是螺旋状管。

它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。

管路的埋设视岩土情况，可采取挖沟或大面积开挖方法。

按文献[1]介绍，单层管最佳深度0.8～1.0m，双层管1.2～1.9m，但无论任何情况均应埋在当地冰冻线以下。

由于水平管埋深较浅，其埋管换热器性能不如垂直埋管，而且施工时，占用场地大，在实际使用中，往往是单层与多层互相搭配；螺旋管优于直管，但不易施工。

由于浅埋水平管受地面温度影响大，地下岩土冬夏热平衡好，因此适用于单季使用的情况（如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应），对冬夏冷暖联供系统使用者很少。

1.2垂直埋管根据埋管形式的不同，一般有单U形管，双U形管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管、套管式管等形式；按埋设深度不同分为浅埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（>80m）。

目前使用最多的是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100～150mm，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）。