今天，我想和大家分享一些关于地源热泵设计(安装)的问题。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
地源热泵空调节的应用设计？
地源热泵空的应用设计非常重要。设计的好坏直接影响后期使用的效果，每个细节处理都会带来不同的效果。本文介绍了仲达参考的地源热泵空规范的应用设计。
一.导言
随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调节已成为普遍需求。在满足人们健康和舒适要求的前提下，合理利用自然资源、保护环境、降低常规能耗成为暖通空调空调度行业的重要课题。地源热泵空调节系统通过吸收地球(包括土壤、井水、湖泊)的冷热量来节能。)，冬天从地球上取热，夏天从地球上取冷能，然后热泵机组就可以为建筑提供制冷和制热。它是一种高效、节能、无污染的新型空调节系统，既能供热又能供冷。
二、地源热泵空调节系统
地源热泵是一种高效节能的空调节系统，可以利用浅层地下地热资源进行供暖和制冷。该系统通过地源热泵从环境中提取热能来加热建筑或将建筑中的热能释放到环境中来实现建筑的制冷，多余的热能可以在夏季储存在地层中供冬季使用；在冬季，多余的冷能可以储存在地层中供夏季使用。这样就可以利用地层本身的特性，实现建筑与环境之间的能量交换，其原理(如图1)。
地源热泵的优势及应用现状
地源热泵由于其技术优势，具有明显的节能环保效益，主要有以下优点:(1)地源热泵系统运行效率比传统空调节系统提高40%左右，节能且运行成本低。(2)地源热泵系统可以提供采暖、空调节和生活热水。一机多用，一个系统可以代替原来的两套锅炉空调节。(3)开发推广地源热泵空技术，可完全废除中小型燃煤锅炉房，无燃烧、无浪费、无污染、无环境质量。(4)地表浅层地热资源丰富且无处不在，是一种清洁的可再生能源。
随着地源热泵技术的发展，截至2000年底，美国已有超过40万台平台源热泵系统应用于家庭、学校和商业建筑，每年提供约8,000 ~ 11,000 GWh的终端能源。我国地源热泵空调节系统的设计主要包括两个部分:一是建筑中水环路空调节系统的设计；二是地源热泵空调节系统地下部分的设计，即地下耦合热泵系统地下换热器、地表水热泵系统地表水换热器、地下热泵系统井系统的设计。地下耦合热泵系统首次应用于上海闵行开发区办公楼(4305m2，冷负荷4532kW，热负荷231kW)，并于1989年10月投入运行。其技术和设备由美国提供，使用效果良好。目前，在我国，地下水热泵系统技术成熟，利用可行，工程项目较多。目前国内生产水源热泵机组的厂家有二三十家，因为国内生产水源热泵机组的技术标准尚未颁布，国内厂家生产的产品质量差异较大。从部分厂家的产品样品来看，技术参数不完整，不准确。
4.地源热泵空调节系统的设计
1.地源热泵系统的分类。地源热泵系统按其循环形式可分为开式循环系统、闭式循环系统和混合循环系统。(1)开放式循环系统。开式循环系统是指其管道中的水来自湖泊、河流或竖井中的水源。在封闭循环中与建筑进行热交换后，水回流到原来的地方或排放到其他合适的地方。(2)封闭循环系统。闭式循环系统是指冷(热)源侧的循环水在机组室外换热器和地源换热器之间形成闭合循环。管道可以埋在one hundred and fifty地下200英尺，或者通过垂直井水平埋在4 ~ 6英尺，或者埋在池塘底部。在冬天，管道中的流体从地下提取热量，并将其带入建筑物中。夏季，建筑内的热能通过管道输送到地面储存。所用管材为高密度聚乙烯管或其他防腐管，用作运输和地源换热器的材料。闭路循环系统是一种相对稳定可靠的常规循环系统，对地下水和地下环境无污染，在总体设计中应优先考虑。(3)混合循环系统。混合循环系统的地下换热器一般按热负荷计算，夏季所需的额外冷负荷由常规冷却塔提供。对于换热不充分空或垂直埋管困难等特殊地下条件，可考虑混合循环系统的设计。
2.系统设计参数的讨论。(冷)热源侧的水流量应由更大热增益和更大热释放决定。埋管内水流速的选择取决于埋管循环过程的长度、埋管材质、管径、当地地源条件和机组的特性。一般来说，如果提高水速，可以适当提高传热系数，加强换热能力，减少换热管的换热面积和耗材。但如果水流速度过快，会增加循环水泵的能耗。一般可接受的流速为0.65 ~ 1.5m/s，具体可因地制宜进行优化分析设计，优化设计中考虑的参数关系如下。复合能耗N=f(长度LLT，埋管材质Ma，管径D，地源温度Te，地源热力指数Ke，机组特性型)在机组选择中，设定埋管的进水温度，根据测井测得的进出水温差计算出埋管的出水温度，从而确定热泵机组冬季工质的蒸发温度和冷凝温度。中国幅员辽阔，地处温带。不同地区的气候条件差异很大，它的负荷也大不相同。因此，我们不应该照搬国外的技术成果，而应该开发适合中国气候特点的技术。
3.设备的设计。地源热泵有多种形式，其中商业化最广泛的是蒸汽压缩热泵。以水-水系统为例，它由一台室外机和若干台室内机组成。系统可以独立调节每个空调制室，满足每个空调制室的要求，节能效果好。变频户式地源热泵空调节系统和独立新风系统是理想的节能舒适的户式中央空调节系统，其优化设计具有重要价值。传统的制冷系统设计 *** 是基于经验和实验。经验设计法一般简单易行，对理论知识和实验条件的依赖性相对较小。但是，经验设计 *** 不可避免地存在直接性、可靠性低、稳定性差的缺点，只适用于产品的早期开发。基于理论预测的优化设计技术是有效的。
更优化 *** 是从所有可行方案中选择更佳方案的 *** 。在优化设计中，所有代表方案的自变量都是设计变量，优化 *** 就是研究如何合理地确定这些变量。评价方案质量的指标取决于所选择的设计变量，即指标是设计变量的功能目标函数。在系统优化设计中，设计变量的取值往往受到各种条件的限制，即约束。变频家用地源热泵空的调节系统由变频压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、室内机、制冷剂管路和水泵管路系统组成。根据制冷系统的热力学理论，利用参数动态分配和关联的 *** ，建立系统各部分的数学模型和运行参数的动态方程，形成系统的运行参数方程，对系统进行动态模拟。仿真系统的动态特性为优化设计提供了依据。为满足空调节系统的节能、热舒适和良好的制冷制热效果，空调节系统的能效比、温降(温升)率和温降(温升)范围应满足指标要求。因此，在优化设计中，选择能效比、温降(温升)率和温降(温升)幅度作为多目标优化 *** 的目标函数。同时考虑满足冷凝器和蒸发器结构、面积范围、迎面风速范围、系统温度和压力变化范围、水和制冷剂流量范围、过冷和过热度范围、室内机台数等约束条件的要求。利用优化 *** 进行多目标优化计算，达到优化不同地区地源热泵系统设计的目的。
4.地源热泵地下换热器的形式和布置。土壤换热器是地源热泵机组设计的关键。地源热泵-土壤换热器有多种形式，如水平埋管和垂直埋管。这两种埋地管道各有特点和适用环境。垂直埋管在我国的应用显示了其优点:节省土地面积，换热性能好。可安装在建筑地基、道路、绿地、广场、操场等下方。在不影响上部使用功能的情况下，甚至可以在建筑物的桩基中安装埋管，以充分利用可利用的土地面积。下面简要讨论垂直埋管换热器的设计。
(1)垂直埋管的材料和深度。更好的埋管材料是塑料管，因为与金属管相比，塑料管具有耐腐蚀、易加工、传热性能满足传热要求、价格低廉等优点。可用的管材有高密度聚乙烯管(pe管)和铝塑管。垂直埋管的直径也可以不同，如DN20、DN25、DN32、DN50等。垂直埋管可根据当地地质条件确定，从20m到200m不等。确定深度时应综合考虑占地面积、钻井设备、钻井成本和工程规模。如果表层土层较厚，钻井费用相对便宜，应采用深垂直埋管，否则应采用浅埋管。埋管间距一般为5 ~ 6m或以上，应综合考虑当地地质和土壤传热情况。
(2)垂直埋地换热器的回填和敏感性。垂直埋管换热器是通过从地面向下钻至预期深度，将制造好的U形管下入孔中，然后用不同的材料回填该孔而形成的。在地表附近，所有U形管与水平集水管和配水管并联，形成地下换热器。根据不同的地质结构，回填材料可以是浇注混凝土、回填砂或回填土。选材要考虑工程造价、传热性能、施工方便等因素。与实际测试相比，现浇混凝土的传热性能更好，但造价高，施工难度大，但可与建筑桩基一起施工。
(3)垂直埋管换热器的传热衰减。在垂直埋地换热器中流动的循环水的温度是不断变化的。夏季制冷运行时，由于蓄热器地温的升高，机组运行时水温不断升高，停机时水温再次下降，当建筑物得热量达到更大时，水温升至更高点。相反，冬季供暖工作时，由于地面温度的降低，建筑损失热量最多的时候，换热器内的水温达到更低点。对于签埋管尤其严重。设计时，应先设定换热器埋管内循环水的更高和更低温度。由于埋地换热器表面结垢的影响，设计时应考虑衰减，通过经济比较选择更佳状态点。
动词(动词的缩写)结论
地源热泵作为一种环保节能的模式，是一种跨学科的综合能源利用技术，在地源热泵机组的设计、安装、运行和维护中需要相关专业技术人员的配合。近十年来，特别是最近五年，地源热泵空调节系统在美国、加拿大、法国、瑞士、瑞典等北美国家得到了迅速发展。，中国的地源热泵市场日益活跃。可以预见，这项技术将成为21世纪最有效的供热制冷空调节技术。
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地源热泵的设计与应用？
地源热泵的设计和应用都是根据实际情况，每个方案都有具体的细节，在实际施工中可以起到解决问题和保证质量的作用。本文介绍了仲达咨询公司地源热泵的设计和应用。
地源热泵系统是以岩土、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统和建筑系统组成的供热空调节系统。根据地热能交换系统的不同形式，地源热泵系统分为地源热泵系统、地下水源热泵系统和地表水源热泵系统。地源热泵技术在供热和空调度工程中的应用，因其显著的节能环保效果，引起了国家有关部门的重视和相关科研及工程技术人员的青睐。越来越多的国内供热和空调度工程采用地源热泵技术。
1.浅层地热能资源评价
设计人员首先要做的是掌握设计区域的浅层地热能资源。对于有地表水的地区，需要掌握该水域的相关信息，包括:地表水水源的性质、地表用途、深度、面积和分布情况；不同深度表层水温和水位的动态变化；地表水流速和流量的动态变化；地表水质量及其动态变化；地表水利用现状；地表水取水和回水的合适地点和路线。对于有地下水资源的地区，需要掌握:地下水类型、含水层岩性、分布、埋深和厚度、含水层富水性和渗透性、地下水径流方向、流速和水力梯度、地下水温度及其分布、地下水水质、地下水位动态变化和当地相关规定，在满足相关规定的条件下，分析决定是否适宜采用地下水源热泵系统。
当建筑物周围有大量空土地时，需要掌握这一区域的地质资料。通过查阅手册、取样或野外试验，可获得其结构、热性质、温度、地下静止水位、水温、水质及分布、地下水径流的方向和速度、冻土层的厚度。通过分析地质结构，确定地源热泵系统是否适用。在分析方案时，需要对成本、运行费用以及是否会影响或破坏原有浅层地热能资源进行综合评估和比较。如果会影响或破坏原有浅层地热能资源，即使其他条件优越，也不能使用。因此，设计者不仅需要进行认真的调查，还需要进行详细的分析，与承包商进行充分的沟通，最终确认方案。
2.地源热泵系统的负荷计算
对于地源热泵系统，负荷计算中应计算建筑物的全年冷热负荷。通常使用专业的负荷计算软件进行计算，通常有两种 *** :一种是静态法，即假设传热过程是稳态的；另一种是动态法，它考虑了真实传热过程的延迟和衰减效应。早期由于计算机的相对落后和缺乏，只能用静态的 *** 进行计算，而在科技飞速发展的今天，动态的计算 *** 已经可以很好的实现。所以现在负荷基本都是用动态法计算的。
计算冷、热负荷后，由于冷、热负荷不一致，需要考虑不同的方案来确定装机容量。通常情况下，冬季的热负荷小于夏季的冷负荷，因此通常需要选择其他冷热源作为地源热泵系统的补充，以实现冷热的相互平衡。因此，地源热泵系统不能用于冬季只设计供暖而夏季不设计供冷的建筑(多为居住建筑)，否则会导致浅层地热能的消耗，降低能源品位，最终使地源热泵系统失效。
3.地源热泵系统的设计。
3.1地表水地源热泵系统
可作为地源热泵空调节系统冷热源的地表水包括湖水、河水、海水和污水。地表水源热泵在中国各种典型气候区普遍存在。关于地表水地源热泵系统的设计，各种水源的设计都有一定的特殊性。对于海水，由于每个海域的水质不同，使用的换热器和管道也不同。一些特殊的水设计案例，如再生水、煤矿坑道水等，也需要具体分析。
3.2地下水地源热泵系统
地下水源热泵系统的设计取决于各地区地下水的水质条件。如果水质好，可以采用开环系统；如果水质不是很好，可以采用闭式循环系统，即采用板式换热器将地下水与经过热泵的循环水分离，避免地下水中的泥沙和腐蚀性杂质对热泵机组的影响。
3.3地埋管地源热泵系统
根据地质条件的不同，地源热泵系统的设计可分为三种类型:水平埋管、垂直埋管和螺旋埋管。水平埋管分为单层和多层，有串联和并联埋管。根据地质条件，垂直埋管可采用单U型管或双U型管。
4.设计中应注意的问题。
在海水利用方面，以间接的方式利用海水作为冷热源，基本不会对环境造成破坏，但热泵系统是否会对系统附近海域的海洋生物造成一定的影响和危害还有待研究。通过对热泵系统对环境影响的分析，发现河水的利用效果并不理想，对环境保护和生态平衡仍有影响和争议。虽然利用湖水符合热泵的设计理念，但是否会影响湖水的生态平衡还有待研究。与环境相比，污水热泵系统无影响，值得推荐应用。但由于污水水质不同，仍具有技术特殊性，在设计上需要特殊考虑和处理。
地下水设计方面，理论上所有抽取的地下水都可以通过地源热泵机组的能量交换回注到同一个含水层中，这也为许多成功的工程经验所证实，但实际工程中不满足全部回注要求或根本不回注的项目不在少数。热源井、观察井或观测井的设计和施工，应同时预留抽水井和回灌井的水表。为加强对地下水的保护，部分城市可在上述监测手段的基础上，在线监测抽水回灌量和水质，有利于地下水源热泵系统的合理取水，避免对地下水的破坏和污染。同时，充电技术也需要进一步发展和完善。
在地源热泵系统的设计中，地源热泵系统的实施前提，但是各地的地质条件不同，所以更好进行这方面的现场取样和测试，掌握数据，使设计满足使用要求。虽然在试运行阶段可能满足要求，但长期来看可能会逐渐失效，达不到地源热泵的设计理念。对于在住宅建筑中的应用，一般不适合只供暖的住宅小区，但同步设计空协调供暖系统等冷热平衡能源的高档小区除外。
5.结论
近年来，我国地下水资源日益匮乏，部分地区地下水位持续下降，引发地面沉降、地裂缝等危害。过去缺水的南方一些城市和乡村现在也缺水了。水资源的短缺不仅给人们的日常生活带来了极大的不便，而且已经成为影响我国经济社会发展的重要因素，这也是地源热泵技术能够在我国广泛推广应用的环境。本文对其开发和应用中的一些问题进行了深入的探讨:
浅层地热能的观点是片面的、不完整的，地源热泵系统真正的设计理念不是把它当作冷热源而是当作能量的载体。方案的确定需要综合考虑资源、经济、环境等因素；海水的应用是否会影响海水微环境，需要进一步研究；建议使用污水和一些特殊水，但该项目不具有普遍性，需要特殊考虑和处理。地下水的应用应注意对环境的影响，并保证补给。充电技术需要进一步发展和完善。地源热泵系统设计成熟，但住宅建筑的使用不适合只供暖的住宅小区，但空协调供暖系统和冷热平衡的高档住宅小区除外。
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地下水源热泵系统的设计要点是什么？
地下水源热泵系统设计要点的具体内容有哪些？仲达咨询公司将在下面回答您的问题。
1.热源井的数量应根据工程场地条件和水文地质试验结果合理布置，并应满足连续排水和完全回灌的要求。
2.热源井管应严格封闭，井内设备应采用对地下水无污染的材料，井口应设置检查井。
3.抽水井和回灌井应能相互转换，其间应设置排气装置。泵送管和回注管都应设置水取样口和监测口。地下供水管道应保温。
4.为预防和处理回灌井堵塞，设计中应考虑回灌措施，并根据含水层的透水性和回灌井的结构和方式确定回灌次数和持续时间。
5.地下水源水质应满足《采暖通风与空气调节设计规范》的要求。当地下水源水质不能满足要求时，应相应采取过滤、沉淀、除藻、阻垢、除垢、防腐等有效措施。
6.地下水系统应采用变流量设计，根据空负荷调节的变化动态调整地下水用量，尽可能减少地下水用量，充分降低地下换热系统的运行费用。
7.当地下水地源热泵系统采用集中式机组时，应根据水源水质条件确定采用直接系统还是间接系统。当采用分散的小单元机组时，应设置板式换热器进行间接换热。
8.地源热泵机组的形式应根据建筑的特点和功能，通过技术经济比较确定，并根据不同地区地下水的温度参数确定机组的合理运行工况，以提高地源热泵系统的整体运行性能。
9.在水源热泵机组外进行冷热转换的地下水地源热泵系统中，水系统管道上应设置冬夏功能转换阀，性能可靠，无泄漏，并应有明显标志。
10.当地污水直接进入地源热泵机组时，水系统管道上应预留清洗机组的旁通阀。当地污水通过板式换热器与地源热泵机组间接换热时，应在板式换热器的循环回路上设置开式膨胀水箱或闭式稳压供水装置。
11.地下水地源热泵系统在提供供冷供热的同时，应利用地下水地源热泵系统的热回收功能提供(或预热)生活热水，不足部分应通过其他方式补充。家用热水可以通过制冷剂回路加热或水路加热来制备。生活热水供应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)执行。
12.建筑系统中循环水泵的流量应按地源热泵机组蒸发器和冷凝器的较大额定流量确定，泵扬程应为管道、管件、末端设备、蒸发器或冷凝器的阻力之和(以较大者为准)。
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