4.—3  地埋》管换热？系，统设计？ 【。 4.3.2—  全年冷》、热：负荷平？。衡失调将导致—地埋管区域岩土体】温度持续升高—或降低？从，而影响地埋管—换热器？的换热？性能降低地》埋，管换热？系统：的运行效率因—此，地埋管换热系统设计！应考虑全年》冷热负荷的》影响 4！.3.3  —地源热？泵系统？最大释？热量与建筑设计冷负！荷相对应包括—。各空调分区内水源热！。泵机：组释放到循环水【。中的热量《(，空调负荷和机—组压缩机耗功)、】循环水在输送—过，程中得到的热量、】水泵释放到循环水中！的热量将上述三项热！量相加就可》得到供冷工况下释放！到循环水的总热量】即 ： 《  ：。   最《大，释热量＝∑[空调】分区冷负《荷，×(1＋1》／EER)]—。＋∑输送过程得【热量＋？∑水泵释放热量 ！。 ： ：    地源—。热泵系统最》大吸热量《与建筑设计热负【荷相：对应包括各空—调分区内热泵机组】从循环水中》的吸热量(空调热】负荷并扣除机组【压缩机耗功)—。。、循环？水在输送《过，程失去的《热量并扣《除水泵释放到循环水！中的热量《将上述前二项热量】相加并扣《除第：三项就可得到供热工！况下循环水的总吸】热量即 》   —。  最？大吸：热量＝∑[空调【分区热负荷×—(11／COP【)]＋∑输送过程失！热量∑水泵释放热量！ ：    【 最大吸热量和【。最大释热《量相差不大》的工程应分别—计算供热与供冷工况！下地埋管换热器【的长度取其》大者确定地》埋管换热器》；当两者相差较【大时：宜，通过技术《经济比较采用—辅助：散热(增加冷却【塔)或辅助供热【的方式来解决—一方面？经济性较《好同时也可避免因】吸热与释热不平【。衡引起岩土体温【度的：降低或升高 — 4.3.！4  地埋管换热器！有水：平，和竖直两《种，埋管方？式当可利用地表【面积较？大浅层岩土》体的温度及热物性】受气：候、雨水《、埋设深度》影响较小《时宜采？用水平地埋管换热器！否则宜采用竖直地】埋管换热器图1为】常，见的水平地埋管【换，热器形式《。图，2为：新近开发的水平地埋！管换：热器形式图3为竖直！地埋管？换热器形《式在没有合适的室】外用地？时竖直？地埋管换热器还可】以利用建筑》物的混？凝土基桩《埋设即？。将U形管捆扎在基】桩的钢筋网架上【然后：浇灌混凝土使U【形管固定在基桩内】 》 ， 图【。1  几《种常见的水平地【埋，管换热器形式 ！。 (a)单或】双环路；(b)【双或四环《路；：(c)三或六环路 ！ ， ，。 【。。。 图2   几】。种新近开发的—水平地埋管换热器】。形式 》 (a》)垂直排圈式；【(b)？。水平排圈式；(c)！水平螺旋式 【 ， — ， ：图3：  竖直《地埋管换热》器形：式 (】a)：单U形管；》。(，。b)双U形》管；：(c)小直径螺旋】盘管；(d)大【直径螺旋盘管；(e！)立：柱状；(f)—蜘蛛状；(g)【套管式 —。。 ， 4.《3.：5  地埋管—换，热器设计计算是【地源热泵系统设【计所特有的内容由】于地埋管换热器【换，热效：果受岩土体热物性及！地下水流动情况等地！质条件影响非常大】使得不？同地区甚《至同一地区不同【区，域岩土体的换—热特性差别》都很大为保证—地埋管换热器设【计符合实际满足使用！要求通常设计前需要！对现场？岩土体热物性进行】测定并根据》实，测数据进行计—。算此外？。。建，。筑物全年动态负荷、！岩土体？温度的变化、—地埋管及传热介【质特性等因》素都会影响地埋【管换：热器的？换热效果因此考虑地！埋管换？热器：设计计算的特殊性】及复杂性宜采用专用！软件进行计算—该软件应具有以【下功能 】     1—  能计算或输入建！筑物全年动》态负荷；《 ？  《  ： 2 ？ 能：计算：当地岩土体平—均，温度及地表温—度波幅； 【 ，     3 】 能模拟岩土体与】换热管间的热传【递及岩？。土，体长期储《热，效果； 【   《  4 《。 能计算岩土—。体、传热介质及换热！管的热物性；— 》     5  能！对，所设计系统的地【。埋管换热器》的结构进行模—拟(如钻孔直径【、换热器类》型，、灌浆？情况等)《 ： ，。    — 目：前在：国际上？。比，较认：可的地埋管换热【器的计算核心为【瑞，典隆德大学开发的】g-funct【。ions算法根据程！序界面的《不同主要有》瑞典：隆德L？und大学开—发，的E：ED程序；》。。美国威？斯康：。星Wiseon-】sin-Madi】son大学So【lar Energ！y实验室(SEL】)开发的TR—NSY？S程序；美国俄【克拉何马州Okl】ahom《a大学开发的G【LHEPRO程序在！国内许多《大专：院，校也曾对《地埋管换热》器的：计算进行过研究【并编制了计》算软件 【。 4.3.—5，A，  利用岩土—。热响应试验进行地】埋，管，换，。热器的设计是将【岩，土综合热《物性参数、岩土初】始平均温度和空调冷！热，。负，荷输入专业软—件在：夏季工况和冬—季，工况运行《条件下？进，行动态耦合计算通】。过，控制地埋管》换热器夏季运行期】间出口最高》温度和冬季运—行期间？进口最低温度进行】地埋：管换热器的设—计  】 ，  条文中》对冬夏运行》期间地埋管》换热器进出口—温度：的规定是出于对【地源：热泵：系统节能性的考【虑同时？保证热泵《机组的？安，全运行在夏季—如果地埋管换热器】出口温度《高于3？3℃地源热》泵系统的运行—工况与常规的冷【却塔相当无》法，充分体现地源热【。泵系统的节能—性；在？冬季制定《。地埋管换热器出口】温度限值是为—了防止温度过—低机组？结冰系？统能效比降低 】  》 ，  为了便于—。设计人员采用本条】文分别规定了冬【夏，期间地埋管换热器】进，出口温度的限值【通常地埋管地—源，热泵系统设计—时进出口温度限值的！的确定还应考虑【对全年运行能效的】影响；在《对有利于提高冬【夏全年运行能效和节！。能量的条件下—夏季运行《期间地埋管换热器】出口温度和》。冬季运行地埋管换】热器：进，口温度可《做，适当调整 【。 4.3.6 ！ 引自？。加拿大地源热泵【系统设计安装标【准De？sign a—nd In-sta！llatio—n of E—arth Ener！。gy ？Syst《ems for【 Comm》er：cial and ！In：stitu-ti】onal《 B：ui：。ld：i，ngsCAN／CS！A-C448.1 ！ 》4.3.8  为避！免换热短《路钻孔间距应通过计！。算确定岩土体—吸、：释热量？平衡时宜取小值；】。。。。。反之宜？。取大值 《 4.3】.，9  目的》为，确保系统及时—排气和加强换热地】埋管换热《器内管道推荐流速双！U形埋管不宜小于】0.4m／s—单U形埋管不宜【。小于0.6m／s ！ 《 4.3.》10 ？ 利于水力平衡【及降低压《力损失供、回水【环，。路集管的间距不小于！0.6m是为了【减少：供回水管《间的热传递 【 ： 4.3.11】 ， 地埋管换热器远】离水井及《室外排水设施是为】了，减少水井及室—外排水设《。施的影响《靠近机房或以机房】为中心设置是为了】。。。缩，。短供、回《水集：管的长度 ！ 4.3.》12  《目的在于增加—系统的？安全性、可》靠性便于系统—充液一般在分水器】或集水器《上预留充液管连接】地埋管换《热器系？统的室内送、—回液联管上要安装闭！式膨胀箱、充—放液设施、》压力表、温度计等】。基，本仪器与部件 】 4.3.1！3  ？。保证地下埋》管的导热效果但对于！地质情况多为岩石】的区域回填》料导热系数可—低，于岩土体导热系数 ！ 4.【3.14  —传热介质不同其【摩擦：阻力也不同水力【计算应按选用的【传热介质《的水力特《性进行计《算国内已有塑料管】比摩：阻均是？针，对水而言对》添加防冻剂》。的水：溶液目前尚无相应】数据为此《地埋管压《力损：失，可参照以下方法进】行计算该方法—引自地？源热泵工程》技术指南《(Ground-s！ource h【eat p》。。ump eng【inee《。r-ing m【anual》) 《 ，     1  ！确，定管内？流体的流量》、公称？直径和流体特—性 — ，    《2  根据公称直径！确定地埋管的内径】 —    3 — ，计算地埋管的—断面面积A 【 —     】式，中  A地埋管的断！面，面积：(m2)《； 【         ！dj地埋管的内【径，(m) 》   —  4  》计算管内流体的流】速V 》 【     式【中 V管内》流体的？流速(m／s)；】 》    《      G管内！流体的流量(—m3／h《。)   ！  5  计算管】内流体的雷诺数R】eRe？应该大于2300】。以确保紊流 — 《   ！  式中《  Re管》。内流体的雷诺—数； —     —     ρ—管内流体的》密度(k《。g／m3《)； 】 ，   ？     μ管内】流体的动力黏度(N！·s／m2)— ？     6 ！ ，计算管？段，的沿：程阻力Py 【 ， 》     】。式中 P《y计算？管段的沿程》。阻，力(Pa)； 】 ， ：       【   Pd计算管】段单位管长的—沿程：阻力(Pa／m)】；  】     》   L计算—管段的长度(m) ！ ，    【 7  计》算管段的局部阻力P！j ？ ： —     式【中 ：Pj计算管段—的局：部阻：力(：Pa)； 》。   【     》 ， ，Lj计算《管段管件《的当量长度(m【) ？ ：    》 管：件的当量长度可【按表1计算 — 表—1 ： 管件当《量长度表 — 》    】。 8  计算管段】的总阻？。。力，Pz ！ ：     式】中 ：Pz计算管段的总】阻力(Pa) ！ 4《.3.？15  地埋—管换热系统》根据：建筑负荷变化进【行流量？调节：可以节省《运行电？耗 《 ？4.3？.，17  《目的在于防止地埋管！换，。热，系统堵塞 》 ，