天津華僑城社區(qū)服務(wù)中心地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

韓榮山+賈珊珊

摘要：介紹了地源熱泵的工作原理、特點(diǎn)。對(duì)華僑城社區(qū)服務(wù)中心地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了分析?？偨Y(jié)出地源熱泵系統(tǒng)一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：四通閥門；地埋管；雷諾數(shù)

中圖分類號(hào)：TU831.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）02-0078-02

1.地源熱泵的工作原理

地源熱泵是以大地為熱源對(duì)建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能新技術(shù)。夏季制冷時(shí)，大地作為排熱場(chǎng)所，把室內(nèi)熱量以及壓縮機(jī)耗能通過埋地盤管排人大地中，再通過土壤的導(dǎo)熱和土壤中水分的遷移把熱量擴(kuò)散出去。冬季供熱時(shí)，大地作為熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?，通過埋地盤管獲取土壤中熱量為室內(nèi)供熱。兩個(gè)換熱器都既可作冷凝器又可作蒸發(fā)器，只是因季節(jié)不同而功能不同。它們之間功能的轉(zhuǎn)換由圖中的四通閥門（換向閥）控制。

2.工程應(yīng)用實(shí)例

本工程為天津華僑城實(shí)業(yè)有限公司開發(fā)的C地塊善水苑社區(qū)綜合服務(wù)中心。建筑面積60001112。經(jīng)計(jì)算本工程夏季冷負(fù)荷為600KW，冬季熱負(fù)荷為450KW。根據(jù)夏季冷負(fù)荷及冬季熱負(fù)荷，選用兩臺(tái)地源熱泵機(jī)組，單臺(tái)機(jī)組制冷量為350kw，制熱量為396kw。夏季冷凍水供、回水溫度為7/12℃，冬季熱水供、回水溫度為45/40℃。室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)形式為風(fēng)機(jī)盤管。土壤源熱泵地下埋管系統(tǒng)是由110個(gè)埋深為120m的雙u井型埋換熱器組成，采用垂直埋管，井間距為4米，鉆孔直徑300ram。埋管材料為高密度聚乙烯管，管徑De32x3.0，并聯(lián)連接，循環(huán)液為水。

3.地埋管長(zhǎng)度計(jì)算

3.3.2對(duì)于橫管內(nèi)的雷諾數(shù)，由于雷諾數(shù)與管徑和流速成正比，與某溫度下的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)成反比，所以在同等溫度下的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)不變的情況下，橫管管徑（>0.025mm），橫管平均流速在1.0-1.5m/s，都比豎管大，因此橫管內(nèi)的流體也處于紊流狀態(tài)，能達(dá)到充分換熱。通過雷諾數(shù)的計(jì)算可知管徑選擇是合適的。

4.設(shè)計(jì)體會(huì)

4.1地埋管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大流動(dòng)阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管或聚丁烯管。管材和管件應(yīng)為相同材料。

4.2當(dāng)可利用表面積較小，淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設(shè)深度較大時(shí)宜采用豎直地埋管換熱器。

4.3為保證與大地充分換熱，因此必須使管道內(nèi)流體保持紊流狀態(tài)，以保證流體與管道內(nèi)壁之間的傳熱。