地源热泵

地源热泵地下埋管系统环路方式

  串联方式和并联方式在串联系统中,几个井(水平管为管沟)只有一个流通通路;并联方式是一个井(管沟)有一个流通通路,数个井有数个流通通路,美国北方一典型的并联系统,地下埋管换热器换热 量70kW,孔间距4.5m,与建筑物边界间距3m,占地面积为45m×15m=675m2。在同样埋管的 换热量下,垂直埋管比水平埋管换热器占地面积少73%左右。
 
  串联方式的优点是:①一个回路具有单一流通通路,管内积存的空气容易排出;②串联方 式一般需采用较大直径的管子,因此对于单位长度埋管换热量来讲,串联方式换热性能略高于并联方式。其缺点是:①串联方式需采用较大管径的管子,因而成本较高;②由于系统管径大,在冬季气温低地区,系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多; ③安装劳动成本增大; ④管路系统不能太长,否则系统阻力损失太大。
 
  并联方式的优点是:①由于可用较小管径的管子,因此成本较串联方式低;②所需防冻液少;③安装劳动成本低。其缺点是:①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高,以充分排出空气;②各并联管道的长度尽量一致(偏差应≤10%),以保证每个并联回路有相同的流量;③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力,使用较大管径的管子做集箱,可达到此目的。     从国内外工程实践来看,中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多。
 
  同程式和异程式根据分配管和总管的布置方式,有同程式和异程式系统。在同程式系统中,流体流过各埋管的流程相同,因此各埋管的流动阻力、流体流量和换热量比较均匀。异程式系统中流体通过各埋管的路程不同,因此各个埋管的阻力不相同,导致分配给每个埋管的流体流量也不均衡,使得各埋管的换热量不均匀,不利于发挥各埋管的换热效果。
 
  由于地下埋管多环路难于设置调节阀或平衡阀,难于做到系统各环路的水力平衡,因此在实际工程中采用同程式者居多。布置成同程式时,当每个并联环路之间流量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。