地源熱泵

地源熱泵地下埋管系統(tǒng)環(huán)路方式

  串聯(lián)方式和并聯(lián)方式在串聯(lián)系統(tǒng)中,幾個(gè)井(水平管為管溝)只有一個(gè)流通通路;并聯(lián)方式是一個(gè)井(管溝)有一個(gè)流通通路,數(shù)個(gè)井有數(shù)個(gè)流通通路,美國(guó)北方一典型的并聯(lián)系統(tǒng),地下埋管換熱器換熱 量70kW,孔間距4.5m,與建筑物邊界間距3m,占地面積為45m×15m=675m2。在同樣埋管的 換熱量下,垂直埋管比水平埋管換熱器占地面積少73%左右。
 
  串聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是:①一個(gè)回路具有單一流通通路,管內(nèi)積存的空氣容易排出;②串聯(lián)方 式一般需采用較大直徑的管子,因此對(duì)于單位長(zhǎng)度埋管換熱量來(lái)講,串聯(lián)方式換熱性能略高于并聯(lián)方式。其缺點(diǎn)是:①串聯(lián)方式需采用較大管徑的管子,因而成本較高;②由于系統(tǒng)管徑大,在冬季氣溫低地區(qū),系統(tǒng)內(nèi)需充注的防凍液(如乙醇水溶液)多; ③安裝勞動(dòng)成本增大; ④管路系統(tǒng)不能太長(zhǎng),否則系統(tǒng)阻力損失太大。
 
  并聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是:①由于可用較小管徑的管子,因此成本較串聯(lián)方式低;②所需防凍液少;③安裝勞動(dòng)成本低。其缺點(diǎn)是:①設(shè)計(jì)安裝中必須特別注意確保管內(nèi)流體流速較高,以充分排出空氣;②各并聯(lián)管道的長(zhǎng)度盡量一致(偏差應(yīng)≤10%),以保證每個(gè)并聯(lián)回路有相同的流量;③確保每個(gè)并聯(lián)回路的進(jìn)口與出口有相同的壓力,使用較大管徑的管子做集箱,可達(dá)到此目的。     從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐來(lái)看,中、深埋管采用并聯(lián)方式者居多;淺埋管采用串聯(lián)方式的多。
 
  同程式和異程式根據(jù)分配管和總管的布置方式,有同程式和異程式系統(tǒng)。在同程式系統(tǒng)中,流體流過(guò)各埋管的流程相同,因此各埋管的流動(dòng)阻力、流體流量和換熱量比較均勻。異程式系統(tǒng)中流體通過(guò)各埋管的路程不同,因此各個(gè)埋管的阻力不相同,導(dǎo)致分配給每個(gè)埋管的流體流量也不均衡,使得各埋管的換熱量不均勻,不利于發(fā)揮各埋管的換熱效果。
 
  由于地下埋管多環(huán)路難于設(shè)置調(diào)節(jié)閥或平衡閥,難于做到系統(tǒng)各環(huán)路的水力平衡,因此在實(shí)際工程中采用同程式者居多。布置成同程式時(shí),當(dāng)每個(gè)并聯(lián)環(huán)路之間流量平衡時(shí),其換熱量相同,其壓降特性有利于提高系統(tǒng)能力。