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地源热泵系统地埋管换热器设计标准
地源热泵系统地埋管换热器设计需要遵循以下标准：
1. 地埋管长度：地埋管的长度应该根据项目的热负荷来确定。
通常来说，每平方米的供热面积需要1.5到2米的地埋管长度。
2. 地下管道材料：地下管道材料应该是防腐蚀、耐压、耐高温的材料。
常见的材料有PE管、PVC管、玻璃钢管等。
3. 地下管道布局：地下管道应该布置在深度大于1米的土层中，管道间距应该不小于1米。
4. 地下管道安装：地下管道的安装应该避免出现弯曲、压扁等情况，管道与管道之间应该加装防水胶带以避免漏水。
5. 管道维护：地下管道应该有定期的维护和检测。
通常来说，每一年至少要进行一次管道的清洗和排气。
6. 管道的导热性能：地下管道应该具有较好的导热性能以保证换热效果。
7. 管道的热损失：地下管道的热损失应该较小，通常应控制在3%以内。
以上是地源热泵系统地埋管换热器设计时需要遵循的标准。
垂直双U地埋管地源热泵系统施工工法垂直双U地埋管地源热泵系统施工工法一、前言垂直双U地埋管地源热泵系统是一种利用地下温度稳定的地热能源，通过地源热泵将地下热能转换成可用于供暖、制冷和热水供应的能量的系统。
该工法在建筑节能领域有着广泛应用和重要价值。
二、工法特点垂直双U地埋管地源热泵系统的主要特点包括以下几点：1. 在深层土壤中安装双U形地埋管，提高系统的热交换效率。
2. 利用地下稳定的温度提供稳定的能量供给，减少对外部环境的依赖。
3. 具有环保节能的特点，减少对传统能源的消耗，降低碳排放。
4. 可同时供暖和制冷，满足不同季节和不同地区的需求。
5. 适用范围广，可以用于居民楼、写字楼、商业建筑等多种建筑类型。
三、适应范围垂直双U地埋管地源热泵系统适用于以下场合：1. 土地资源紧张的城市和城市郊区，可以充分利用地下土壤的热能。
2. 对供暖与制冷要求较高的建筑，如高层建筑、大型商业中心等。
3. 追求环保节能的建筑，对能源消耗和碳排放有一定要求的场所。
四、工艺原理垂直双U地埋管地源热泵系统通过地埋管将地下的温度转化为热能，然后通过地源热泵进行热能的转换。
具体工艺原理如下：1. 地下温度的利用：地埋管安置在适当的深度，利用地下温度的稳定性将该温度传递给管道内的工质。
2. 管道内热交换：管道内的工质与地下温度进行热交换，吸收地下的热能使其升温或降温。
3. 工质循环：地源热泵将工质循环起来，将吸收到的热能通过压缩、膨胀等技术手段转化为可用能量。
4. 功能供给：转化后的能量通过热水和冷水分别供给供暖和制冷系统，满足建筑的需求。
五、施工工艺垂直双U地埋管地源热泵系统的施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 设计与准备阶段：根据项目需求和场地条件进行系统设计，确定地埋管的布置方案和安装位置。
2. 地面施工：包括挖掘坑位、安装支架、铺设地埋管。
3. 管道连接与压力测试：将地埋管与地源热泵之间的管道进行连接，并进行压力测试，确保管道系统的完整性和稳定性。
地源热泵中央空调系统地埋管施工技术发布时间：2022-04-19T08:54:16.388Z 来源：《时代建筑》2022年1月中作者：朱国民[导读] 近些年，地源热泵中央空调系统的发展速度提高，这项技术具有节能、环保舒适、空气污染程度低等特点，并且经济性良好。
地源热泵中央空调系统在建筑物中运用能够有效地提高建筑功能。
本文是针对地源热泵中央空调系统实施中的施工技术进行分析，分析技术运用中需要注意的问题，希望为施工人员开展工作提供指导。
北京金茂人居环境科技有限公司朱国民摘要：近些年，地源热泵中央空调系统的发展速度提高，这项技术具有节能、环保舒适、空气污染程度低等特点，并且经济性良好。
地源热泵中央空调系统在建筑物中运用能够有效地提高建筑功能。
本文是针对地源热泵中央空调系统实施中的施工技术进行分析，分析技术运用中需要注意的问题，希望为施工人员开展工作提供指导。
关键词：地源热泵；中央空调系统；地埋管施工技术一、地源热泵中央空调系统地埋管施工技术概述地源热泵中央空调系统是一种综合性比较强的技术，主要是通过内部散热和热泵等系统实现换热的功能。
地源热泵中央空调系统能够调节建筑物的温度，其性能良好。
地埋管施工技术的实施可以实现空调调控的功能，在供热的施工可以将气体排出输入冷凝器内部冷却为气体，之后与气体蒸发。
而制冷是通过压缩机排出制冷气体，进入冷凝器中水的温度会不断的生长，进行蒸发循环制冷。
地源热泵中央空调系统能够实现能源的重复利用，可以再生，利用水和土壤就可以实现制冷和制热等，其应用价值比较高。
并且采用这种方式能够有效地改善环境污染情况，这项技术的运用能够降低对环境的压力，改变传统制冷装置和制热装置对于周围环境的影响。
地源热泵中央空调系统的运行效率比较高，室内外的环境对于系统运行的影响并不大，在地下就可以实现对建筑物室内温度的控制。
这项技术的运用能够有效地降低制冷和制热的成本，节省费用能够达到50%左右。
二、地源热泵中央空调系统地埋管施工技术（一）钻井施工地源热泵中央空调系统建设中要先进行钻井使用，结合地质情况钻孔，并且要制定埋管的方案，按照实际情况钻井施工。
浅谈地埋管地源热泵的设计摘要:本文将论述地埋管地源热泵系统的设计体要点。
关键词：“卡诺循环”“制热系数”“单口井换热量”“换热热阻”中图分类号： th3 文献标识码： a 文章编号：1.引言近年来，地埋管地源热泵系统在建筑工程中得到广泛应用。
一提到地埋管地源热泵系统，人们立刻想到“节能”、“环保”、“绿色”、“减排”，但是根据工程回访（京津地区），很多业主反应地埋管地源热泵系统没有想象中的那么节能。
本文将追根溯源，讨论地埋管地源热泵系统为什么节能，怎样才能节能，提出建筑物地埋管地源热泵系统比传统空调系统经济节能是靠精细、合理、优化的设计来保证的。
2.地埋管地源热泵系统的概念地埋管地源热泵系统是一种以大地作为冷、热源，以水溶液作为媒介，通过垂直或水平封闭管路与大地交换热量，并把交换的热量提供给地源热泵机组，维持地源热泵机组正常工作，向建筑物供冷或供热的集中空调系统。
在冬季，地埋热泵系统通过埋在地下的封闭管道（亦称地下换热系统）从大地收集自然界热量，而后由环路中的循环水溶液把热量带到室内，再由室内的地源热泵系统提升热的品位，把热量释放到室内。
在夏季，为达到给室内降温目的，地源热泵系统将从室内吸收的多余热量排入水溶液环路中，再经过地下换热系统，讲多余热量释放给大地。
在一年里，对大地而言，冬季大地在放热，夏季大地在蓄热，这种独特的工况使地埋管地源热泵系统成为跨季节的蓄能空调系统。
3.热泵原理和根本优势地埋管地源热泵系统首先是一种热泵技术。
热泵技术的基本原理基于卡诺循环，它采用电能（或其它方式）驱动，耗功n,从低温热源中吸取热量q’，并通过高温热源输送热量q，我们把输送的热量与驱动热泵消耗的功之比称为制热系数，即。
我国火力发电网输送到用户的综合效率为33%左右，理论上只要工程中地源热泵制热系数>3.3 , 热泵供暖对一次能源的利用率>1.0。
实际上，大多数情况下，地源热泵制热系数是可以达到 3.0~3.5 的。
地源热泵系统室外竖直地埋管施工工法地源热泵系统室外竖直地埋管施工工法一、前言地源热泵系统是一种利用地下温度稳定的能源进行供暖、制冷和热水使用的系统。
而竖直地埋管施工工法是地源热泵系统中最常见的一种施工方法。
本文将介绍该施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点竖直地埋管施工工法是将地埋管垂直埋入地下，利用地下稳定的温度来实现地源热泵的换热作用。
该工法具有以下特点：1.占地面积小：由于地埋管是垂直埋入地下，所以占地面积相对较小，能够在有限的场地中实现地源热泵系统的布置。
2.适应性强：竖直地埋管施工工法适用于各种地质条件，不受地下水位、土质和地下建筑物的影响。
3.能效高：地下温度相对稳定，竖直地埋管能够充分利用地源能源，实现高效能源利用。
4.维护方便：竖直地埋管通常采用聚乙烯管道，具有抗腐蚀性能好、使用寿命长的特点，维护方便经济。
三、适应范围竖直地埋管施工工法适用于各种建筑物的供暖、制冷和热水使用，包括住宅、商业建筑、办公楼等。
它在地下空间相对有限的场所中尤为适用，如高层建筑和城市密集区域。
四、工艺原理竖直地埋管施工工法的工艺原理是利用地下稳定的温度来实现地源热泵的换热作用。
施工工法与实际工程之间的联系包括以下几个方面的技术措施：1.选址与勘察：根据工程设计要求和场地条件，选择合适的地点进行竖直地埋管施工，进行地质勘察和地下管道布置规划。
2.孔钻施工：使用钻探机进行孔钻施工，钻孔深度一般为50-100米，孔径直径根据地埋管的规格而定。
3.钻孔清理：钻孔施工完成后，需对孔内的碎石、水泥皮进行清理，以确保地埋管的顺利安装。
4.地埋管安装：将预先制作好的聚乙烯地埋管通过低速旋转方式安装到钻孔中，并进行牢固固定。
5.回填材料：将钻孔中的空隙部分通过灌浆方式进行回填，以提高地埋管的散热效果和稳定性。
6.水泥浆封孔：对钻孔顶部进行水泥浆封孔处理，以避免泥浆外溢和污染地下水。
垂直地埋管地源热泵空调系统设计简介：通过国税局办公大楼采用土壤源(垂直埋管)热泵的空调设计，介绍土壤源热泵的设计方法、施工工艺。
同时根据该空调工程实际运行模式的参数测量、数据处理，得出土壤源(垂直埋管)热泵是一种节能、环保的空调能源。
关键字：土壤源热泵，垂直埋管，节能近年来随着能源和环境的问题日益严重，在满足人们健康、舒适要求的前提下，合理利用能源，保护环境，减少常规能源消耗、节约能源已成为暖通空调行业需要面对的一个重要课题。
土壤源热泵热泵空调系统是通过吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷热量，冬季从大地吸收热量，夏季从大地吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。
为了合理利用能源、减少常规能源消耗、节约能源，大力推广这种新型节能空调系统，对设计、施工运行指导，国家建设部相继颁布了民用建筑及公共建筑节能设计标准，地源热泵系统工程技术规范。
本文对宁波鄞州区国税局土壤源(垂直埋管)热泵空调设计、施工、调试及运行情况作了较详细的论述，供同行借鉴参考。
一、工程概况宁波市鄞州区国税局办公楼坐落在风景优美的宁波鄞州区鄞县大道旁，它是一幢办公性质综合楼。
本建筑地上十九层，地下一层(主要为设备层及车库)。
其中一至三层主要功能区为大厅、纳税大厅、办公室、餐厅、活动室，四至九层以及十一至十九层主要功能区为办公室、会议室、多功能厅、招待所，十层为信息中心、办公室，总建筑面积约为26000平方米，空调面积约为19000平方米。
建筑高度为71.1米。
建筑外景二、设计参数及空调冷热负荷1、室外计算参数：(参见宁波地区气象参数)2、室内设计参数：房间名称夏季冬季新风m3/h·p噪声CLB(A)温度℃相对湿度%温度℃相对湿度%办公25 6520 3530 50会议25 6520 3525 50餐厅26 6520 3530 50大厅26 6520 3520 50 3、本工程空调逐时冷负荷综合最大值：2400KW，空调总热负荷：1600KW。
三、空调系统设计1、空调系统划分本工程空调系统由两个系统组成：K---1由五台美国原装进口的Waterfurce热泵机组(每台机组的制冷负荷为88Kw)，供十层、十五层、十四层局长办公室、十八层、十九层使用，该系统主要是满足十层计算机房、局长办公室、接待、多功能厅等特殊的场所的用途。
K---2由两台意大利克莱门特热泵机组(每台机组的制冷负荷为968Kw)，供一至九层、十一至十三层、十六、十七层办公使用。
2、空调系统主要设备选择选择五台Waterfurce制冷量Q=88Kw热泵机组、两台制冷量Q=968Kw意大利克莱门特热泵机组。
五台小机组，夏冬季的制冷、制热转换是通过机组内置的电动四通换向阀转换制冷剂的流向来达到制冷、制热转换。
而两台大机组通过外面设置的十二个手动阀门切换冷冻、冷却水来实现夏冬季制冷、制热转换。
3、空调水系统设计(1)空调冷冻水系统采用一次泵变流量系统，管道附设采用竖向同程、水平同程。
(2)空调冷却水系统采用一次泵定流量系统，管道附设采用十四个水平同程环路。
4、空调系统方式(1)一~四层大厅、餐厅采用空调风柜加低速风道系统。
(2)办公采用风机盘管加新风系统。
5、空调系统的自动控制：采用DDC控制系统。
四、室外垂直埋管换热器设计由于埋管换热器中循环介质与大地岩土间的换热情况相当复杂，因此土壤源热泵热泵空调系统的设计难点主要集中在地下换热器的设计上。
埋管形式、埋管或竖井的间距、埋深、管径、循环介质的流量等既是影响埋管换热器与大地岩土间换热的重要因素，又是构成埋管换热器具体形式的主要参数。
此外，埋管地点的地质状况、气候特征、建筑物的负荷变化状况也都影响换热器的换热，其中地下岩土的热物性对传热的能力影响很大。
由于设置室外垂直埋管换热器的主要费用是钻孔工程的费用,因此正确设计室外垂直埋管换热器埋管的长度对于保证空调系统的效果和经济性十分重要。
目前，国内外已开发了一些地热换热器设计计算软件，如：清华大学的DEST软件2003年，美国地源热泵协会的GLHEPRO软件3.03版,可以避免在设计中盲目估算带来的失误。
在工程设计中，室外垂直埋管换热器设计应根据埋管建筑物的地质勘察报告、气候特征等资料采用有关设计计算软件进行设计计算。
(一)本工程地质勘察报告资料1、建筑物土壤地质资料由本工程钻孔堪察结果提供的资料，分析得出，土壤在0-70米深范围内大致可分为如下几层：地层标高(m)主要土类-10.17粘土、淤泥-21.27淤泥、粉质粘土-30.87粘土-36.697粘土-51.07粉质粘土-55.77粉砂、粉质粘土-66.07粉砂、粉质粘土、圆砾-70.87粘土2、大地热工特性表地层材料传导率Btu/h*ft*0F扩散率ft2/h密度1b/ft3热容量Btu/1b*0F密集岩层(花岗岩)2.00.0502000.20普通岩石(石灰石)1.40.0401750.20重土-潮湿(粘土、紧密的沙子肥土)0.750.02501310.23重土-干燥(粘土、紧密的沙子肥土)0.500.0201250.20轻土-潮湿(松散的沙子淤泥)0.500.0201000.25轻土-干燥(松散的沙子淤泥)0.500.011900.20详细准确的建筑地质工程堪察资料是土壤源热泵热泵空调系统设计的重要依据。
在设计中应注意地下岩土的温度场变化有二个主要特性：一是达到一定深度后温度基本上保持一个定值,这个值接近该地区的年平均气温(宁波地区年平均气温16.2度)；二是在地表以下一定范围内温度呈周期性变化,但波动幅度小于气温的波幅,而且存在时间上的延迟,随着深度的增加波幅减小,延迟度增大。
这二点都有利于热泵系统工作能效比的提高。
(二)室外垂直埋管换热器设计1、可行性及经济性应根据岩土体地质勘察结果评估土壤源(垂直埋管)热泵系统实施的可行性及经济性。
根据建筑物室外总平面及实验钻孔情况，采用DN32,U型垂直埋管换热器，在地埋管方案设计中经过初步估算：钻孔数300口，间距5米，埋深65米，总埋长度39000米，钻孔施工费用140万RMB。
因此，经过比较分析：土壤源(垂直埋管)热泵系统方案是可行的，且是较经济的。
2、建筑物室外各种管线附设情况建筑物室外总平面中主要有排水管几各中电缆管、深度在地下2m以上，埋管区域地埋管水平干管埋深在地下2.5m以下，同时预留了进出重型设备及车道位置。
3、地埋管材及管件的选用设计中采用了化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管及管件，d32 3.0+0.5/PE80 1.25MPa。
4、传热介质的选用因宁波地区冬季室外气温较高，冬季冻土深度较浅，因此本工程设计中采用了水作为传热介质。
未考虑在地埋管循环水中添加防冻剂。
但为了防止冷却循环水管内循环水在极端气温下结冻，采用感温自控系统启动循环泵。
当系统循环回水温低于4℃时，由自控系统启动循环泵驱动循环水并且报警提示，可以有效的避免地埋管内水结冻问题的出现。
5、土壤源热泵系统总吸热量与总释放量相平衡的措施在土壤源热泵热泵空调系统设计中，土壤源热泵系统总吸热量与总释放量相平衡的措施对于保证大地岩土的热稳定性、土壤源热泵系统的经济性及空调实际运行效果十分重要。
本工程经过技术经济比较，设计中采用辅助冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。
利用室外530m3消防喷泉水池辅助散热来消除最热月峰值负荷。
6、钻孔回填材料的选用本工程钻孔回填材料采用了原土回填。
7、土壤源热泵系统地埋管水系统设计设计采用了十四个水平同程环路与机房集水器及分水器相连。
地埋管水系统采用一次泵定流量系统。
8、土壤源热泵系统运行方式(1)、5台小热泵机组夏季冷却由室外喷泉水池散热实现，冬季制热热源来自地埋管系统。
(2)、2台大热泵机组夏季冷却由地埋管散热实现，冬季制热热源来自地埋管系统。
(3)、5台小机组，夏冬季的制冷、制热转换是通过机组内置的电动四通换向阀转换制冷剂的流向来达到制冷、制热转换。
而2台大机组通过外面设置的十二个手动阀门切换冷冻、冷却水来实现夏冬季制冷、制热转换。
9、室外垂直埋管换热器设计计算及调整后的主要数据采用美国俄克拉荷马州Oklahoma大学开发的GLHEPRO软件程序进行计算。
室外垂直埋管材质选择：采用PE管U型单排管d32 3.0+0.5/PE801.25MPa(1)、井间距：5*5米(2)、井径：D110(3)、井深：73米(4)、打井数量：14组(每组约为26个)，总共370个、管径D32(5)、总埋管长度：54625米(6)、指标：制冷44w/米,制热30w/米。
(7)、钻孔回填材料：原土回填。
注：因室外总平面中有富裕的埋管区域，经业主要求，为确保空调效果，总埋管长度及打井数量在设计计算的基础上加大了15%。
五、室外垂直埋管系统主要施工工艺1、采用的设备：钻机采用XY-1，XY-1B，往复式泥浆泵采用BW-250。
2、材质：采用PE管U型单排管d32 3.0+0.5/PE80 1.25MPa3、.井下垂直PE管预制(1)、预制程序目测PE管的外观质量，查验三证和理化报告，合格并签证后方可预制。
(2)、减少磨损安装单位按图纸要求截取PE管所需长度并要求在此长度的地面上铺上细砂，以减少管子与地面的磨损。
(3)、热熔焊接该PE管采用热熔连接。
连接方法应按热熔承插连接和热熔对口连接。
热熔机采用台式和便携式。
具体工序要求：削平需焊的二管口工作面使其在同一工作面上，保证与管线垂直，并标出两管连接轴线。
加热熔接温度：承插式260℃±10℃；对接式200℃-210℃。
焊接后焊接处强度应大于管子本身强度。
先焊好管线底部的"U"形弯。
然后注水加压至试验压力1.2Mpa,保持15分钟，压降小于0.001Mpa合格泄压。
保留管内清水，焊好封头。
(4)、PE管下井头部定位针制作为了使PE管顺利插入井底并定位，施工制作1.65m头部带箭头的直径16mm螺纹钢，在距箭头50cm位置焊一条"7"字形的15cm长，直径10mm圆钢，以利于放管和定位。
1.5m长，直径16mm螺纹钢绑扎在PE管中间，带箭状的头部伸出U形弯底部15cm。
(5)、管口标记若埋底不露管头的还应在PE管的闷盖处扎一条红色醒目的条带以便挖土时寻找管头，另一闷盖处扎一条施工尼龙绳来控制落管的深度，控制管头与地面的尺寸,要保证线的强度，以免断线造成管子滑下而取不出管。
(6)、管间距控制一口井内的两条管子必须保持一定的间隙，应用标准d32PE管制成圈套，用电缆扎带以4m一档扎紧。
4、放管监控(1)、FTS搭接关系FTS时距为零时，就说明本钻井工作与其紧后放管工作之间的紧密衔接。
