【地源熱泵埋管】地源熱泵埋管深度 地源熱泵埋管方式有幾種

地源熱泵地下埋管的幾種形式

目前地源熱泵地下埋管換熱器主要有兩種形式，即水平埋管和垂直埋管,。水平埋管主要有單溝單管,、單溝雙管、單溝二層雙管,、單溝二層四管,、單溝二層六管等形式，由于多層埋管的下層管處于一個(gè)較穩(wěn)定的溫度場,換熱效率好于單層,，而且占地面積較少,。

水平埋管主要有單溝單管、單溝雙管,、單溝二層雙管,、單溝二層四管、單溝二層六管等形式,，由于多層埋管的下層管處于一個(gè)較穩(wěn)定的溫度場,，換熱效率好于單層，而且占地面積較少,，因此應(yīng)用多層管的較多,。近年來國外又新開發(fā)了兩種水平埋管形式，一種是扁平曲線狀管,，另一種是螺旋狀管,。它們的優(yōu)點(diǎn)是使地溝長度縮短，而可埋沒的管子長度增加,。管路的埋設(shè)視巖土情況,，可采取挖溝或大面積開挖方法。單層管最佳深度0.8~1.0m,，雙層管1.2~1.9m,，但無論任何情況均應(yīng)埋在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下,。由于水平管埋深較淺，其埋管換熱器性能不如垂直埋管,，而且施工時(shí),，占用場地大，在實(shí)際使用中,，往往是單層與多層互相搭配；螺旋管優(yōu)于直管,，但不易施工,。由于淺埋水平管受地面溫度影響大，地下巖土冬夏熱平衡好,，因此適用于單季使用的情況（如歐洲只用于冬季供暖和生活熱水供應(yīng)),，對(duì)冬夏冷暖聯(lián)供系統(tǒng)使用者很少。

垂直埋管根據(jù)埋管形式的不同,，一般有單U形管,，雙U形管，小直徑螺旋盤管和大直徑螺旋盤管,，立式柱,，套管、蜘蛛狀管,、管式管等形式,；按埋設(shè)深度不；同分為淺埋（≤30）,、中埋(31～80m)和深埋(>80m),。

目前使用最多的是U形管、套管和單管式,。下面作一簡述,。

1)U形管型是在鉆孔的管井內(nèi)安裝U形管，一般管井直徑為100~159mm,，井深10~200m,。U形管徑一般在φ50mm以下(主要是流量不宜過大所限)，由于施工簡單,；換熱性能較好,，承壓高，管路接頭少,，不易泄漏等原因,，目前應(yīng)用最多。如美國加州斯托克斯大學(xué)供應(yīng)了48萬m2空調(diào)建筑的地源熱泵系統(tǒng),，有390個(gè)深度超過120m的地下埋管,，據(jù)介紹,，采用這種地源熱泵系統(tǒng)較常規(guī)空調(diào)每年可節(jié)約各種費(fèi)用45.5萬美元，其中能量費(fèi)用33萬美元,，節(jié)電25％,，節(jié)約燃料費(fèi)70％。

國外有的工程把U形管捆扎在樁基的鋼筋網(wǎng)架上,，然后澆灌混凝土,，不占用地面。如瑞士某工廠地源熱泵系統(tǒng)從600個(gè)樁基中吸收熱量或冷量,，用于2萬平方米建筑物的供暖和制冷,。

2)套管武換熱器的外管直徑一般為100~200mm,內(nèi)管為φ15~φ25mm。由于增大了管外壁與巖土的換熱面積,，因此其單位井深的換熱量高,，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，其換熱效率較U形管提高16.7％,。其缺點(diǎn)是套管直徑及鉆孔直徑較大,，下管比較固難，初投資比U形管高,。在套管端部與內(nèi)管進(jìn),。出水連接處不好處理，易泄漏,，因此適用于深度≤30m的豎埋直管,，對(duì)中埋采用此種形式宜慎重。為防止漏水,，套管端部封頭部分宜由工廠加工制作,，現(xiàn)場安裝，以保證嚴(yán)密性,。

3)單管型在國外常稱為“熱井”,，它主要用于地下水做熱源的熱泵系統(tǒng)，一般來講該種型式投資較少,。其安裝方法是地下水位以上用鋼套管作為護(hù)套,，直徑和孔徑一致，典型孔徑為150mm,。地下水位以下為自然孔洞,，不加任何設(shè)施?？锥粗杏幸桓鏊転闊岜脵C(jī)組供水,，回水自然排放或回到管井內(nèi)。這種方式受地下水資源,、國家有關(guān)政策及法規(guī)限制大,。

地源熱泵地下埋管深度

水平埋管埋設(shè)情況比較簡單,，前面已述。關(guān)于豎直埋管的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,，工程及場地的大小,，投資及使用的鉆機(jī)性能等情況綜合考慮。結(jié)合國情,，根據(jù)筆者的工程實(shí)踐體會(huì),，其中有幾點(diǎn)應(yīng)注意到：①鉆井深60m以內(nèi)井深的鉆機(jī)成本少，費(fèi)用低,，如果大于60m,，其鉆機(jī)成本會(huì)提高。②井深80m以內(nèi),，可用國產(chǎn)普通型承壓（承壓1.0MP)塑料管，如深度大于80m,，需采用高承壓塑料管,，其成本大大增加；⑧據(jù)比較,，井深50m的造價(jià)比100m的要低30％~50％,。上述是針對(duì)地面中央機(jī)房而言，如果采用分室型韻系統(tǒng)還要考慮建筑高度的影響,。

水源熱泵系統(tǒng)還要考慮建筑高度的影響,。一般來講，淺埋管優(yōu)點(diǎn)是：投資少,，成本低,。鉆機(jī)要求不高，可使用普通承壓（0.6~1.0MP）的塑料管,，由于受地面溫度影響,，一般地下巖土冬夏熱平衡性較好，其缺點(diǎn)是占用場地面積大,，管路接頭多,，埋管換熱效率較中深埋者低。深埋管優(yōu)點(diǎn)是：占用場地面積小,，地下巖土溫度穩(wěn)定,。

一般來講，淺埋管優(yōu)點(diǎn)是：投資少,，成本低,。鉆機(jī)要求不高，可使用普通承壓（0.6~1.0MP）的塑料管,，由于受地面溫度影響,，一般地下巖土冬夏熱平衡性較好,，其缺點(diǎn)是占用場地面積大，管路接頭多,，埋管換熱效率較中深埋者低,。

深埋管優(yōu)點(diǎn)是：占用場地面積小，地下巖土溫度穩(wěn)定,。