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土壤源热泵的施工与设计

时间:2017-12-15    点击: 次    发布者:佚名 - 小 + 大

第一节、基本原则


地埋管换热系统设计前,应根据岩土体地址勘察结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性。


1、岩土体的特性对地埋管换热器施工进度和初投资有很大影响。坚硬的岩土体将增加施工难度及初投资,而松软岩土体的地质变形对地埋管换热器也会产生不利影响。为此,工程勘察完成后,应对地埋管换热系统实施的可行性及经济性进行评估。


2、埋管区域和建筑物之间的距离,应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定,且埋管距离不得小于2m。


3、地埋管施工时,应避让并严禁损坏其它地下管线及构筑物。管沟开挖施工中遇有管道、电缆、地下构筑物或文物古迹时,应予以保护,并及时与有关部门联系协同处理。


4、地埋管换热器安装完成后,应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带,并以现场的2个永久目标进行定位。


第二节、地埋管管材与传热介质


地埋管管材及管件应符合以下规定:

地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件,宜采用聚乙烯管(PE80或PE100)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管件与管材应为相同材料。


地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定,管材的承压能力应不小于设计工作压力的1.5倍,且不应小于1.0MPa。工作温度应满足设计供回水温度要求。地埋管壁厚宜按附录A选择。


埋入土壤中的地埋管应能按设计要求长度定长供应,除U型管底部外,中间不应有机械接口及金属接头。


传热介质应以水为首选,也可以选用符合下列要求的其他介质:

①、安全,腐蚀性弱,易于购买、运输和储藏;

②、较低的冰点;

③、良好的传热特性,较低的摩擦阻力损失;

④、与地埋管管材无化学反应。


传热介质的安全性包括毒性、易燃性及腐蚀性;良好的传热特性和较低的摩擦阻力是指传热介质具有较大的导热系数和较低的钻度。


在有可能冻结的地区,传热介质应添加防冻剂。防冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处注明。


可选择防冻剂包括:

盐类:氯化钙和氯化钠;

乙二醇:乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇;

酒精:甲醇,异丙基,乙醛;

钾盐溶液:醋酸钾和碳酸钾。


使用温度(t℃)

名称

质量浓度(%)

密度(kg/m³)

比热KJ/kg*℃

导热系数W/(m*K

黏度*10³Pa*s

凝固点

0℃

氯化钙溶液

12

1111

3.462

0.528

2.5

--7.2

甲醇溶液

15

979

4.1868

0.493

6.9

--10.5

乙二醇溶液

25

1030

3.831

0.511

3.8

--10.6


4、选择防冻剂时,添加防冻剂后的介质的冰点宜比设计最低使用水温低3~5℃;同时应考虑防冻剂对管道、管件的腐蚀性以及防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。


①、添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低使用水温低3-5℃,是为了防止出现结冰现象。


②、地埋管换热系统的金属部件应与防冻剂兼容。这些金属部件包括循环泵及其法兰、金属管道、传感部件等与防冻剂接触的所有金属部件。

 


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