地源热泵地下环路的设计方法

1 .前言

近年来由于对保护环境和节能的关注, 地源热泵技术已受到越来越多的重视[1～3 ] 。闭式环路的地源热泵与其它热泵系统的主要不同点在于地热换热器。地热换热器的设计是否合理直接影响到热泵的性能和运行的经济性。地源热泵地下环路的设计包括地热换热器设计及环路循环泵的选取。

地热换热器的埋管主要有两种形式, 即竖直管和水平埋管[1 ] 。选择那种方式主要取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本。如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济。当场地面积有限时,采用竖直埋管方式。水平埋管的地热换热器有:水平单管、水平双管、水平四管、水平六管以及新开发的水平螺旋状和扁平曲线状。竖直埋管的地热换热器的形式有:单U 形管、双U 形管、小直径螺旋盘管、大直径的螺旋盘管、立式柱状、蜘蛛状。在竖直埋管换热器中,目前应用最为广泛的是单U 形管。本文主要讨论竖直单U 形管的地下换热器的设计。

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