地能热泵系统的设计(一)(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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国内目前对于地能热泵的宣传和研究更多地集中在其优点和国外的应用上。其中对于设计方面的研究才刚刚起步，学术界更多地还是集中在不同换热模型的分析比较上，而对于实际应用中的问题，基本还没有形成研究成果。许多的工程都是探索性的尝试，虽然有国外的模型来用作设计指导，但由于应用的不同以及对地能热泵系统的本质差异认识不足和自身的行业领域资源的限制，没有形成适合中国应用的设计标准和规范。

由于理论往往不能指导实践，所以出现先施工再总结的设计，甚至有的公司根据别人经验估计而施工的情况，对地能热泵系统的推广造成了很大的隐患。

从理论上讲，地能热泵系统设计需要经过以下几个步骤：

一、对建筑类型和基本地理情况的分析

对建筑类型分析包括以下内容：建筑的形态、结构、维护和保温、层数、层高、用途、客户现在和未来可能的需求等等，对基本地理情况分析包括以下内容：地理位置、周围地貌、气象参数、未来地域发展规划、地下构造等等。这两个方面的分析，可以从宏观上决定是否可以采用地能热泵系统。只有上述的各条件经过综合分析，满足地能热泵系统要求，应用地能热泵系统才能取得预期的经济效果。

二、对建筑的负荷的计算和评估

在确定可以应用地能热泵系统后，设计的第一步就是对建筑进行逐时负荷计算，需要模拟确定出一年不同时期的需求的冷量和热量，并区分基础负荷和尖峰负荷。以及持续的时间和强度。在确定建筑负荷时，必须考虑到未来较长时间的气候变化情况。通过对建筑负荷的计算和评估，可以确定大地换热器的吸热和放热的绝对量值，和尖峰冲击的承载能力和方式。

三、对地下岩土的分析

对地下可能存在的地质层次和深度进行估计，可根据地质勘探报告以及其他来源的地质资料信息估计地下岩土的种类和特性，从而初步确定地下岩土层次构成和物理参数，以及岩土温度和湿度，地质热力参数以及不确定因素的可能影响和评估。地下岩土分析是大地换热器设计的重要基础和决定系统方案和成本的关键。

四、初步方案的设计

首先选择合理的模型，根据经验进行初步的设计，然后利用专业的计算软件，进行系统的优化和校验，最终，选择一到三个可以应用的备选方案。并以此来做初步的系统设计。

在初步方案阶段，基本确定了换热器的型式、管材、布局、流速分布、回添方式等。

五、钻孔实验

在没有充足地质资料或大型项目的设计时，完成初步方案设计后，必须进行钻孔实验以验证设计输入参数的正确与否。对于钻孔实验，应当获得地质结构物理构成和热力参数。必要时，还可以进热力变动影响实验。以确定大地承载能力。

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