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下面就介绍一下地源热泵系统的设计流程:

不同的项目其设计流程可能略有变化,主要流程包括以下几步:

1) 工程勘察确定应用条件,依据热响应试验报告,取得土壤初始温度和热物性参数;岩土热物性参数,是进行地埋管设计的基本参数。

2) 使用能耗分析软件进行全年动态负荷计算,并对建筑全年8760小时逐时负荷进行数据统计、整理;地埋管计算软件需要据此判断热平衡。

3) 冷热源方案设计及系统配置;

地源热泵是一种供热供冷技术,也是一种供热供冷系统。地源热泵的设计难点和重点在于地下换热器系统的设计。大地具有蓄热性和传热性,当项目规模较小时,传热性占主导,当项目规模较大时,蓄热性的影响就会比较明显。

在大中型项目中,地源热泵的热平衡非常重要,地源热泵往往还会与燃气锅炉、空气源热泵、冷水机组等构建复合式能源系统。

但复合式系统相对纯地源热泵系统,项目又会复杂很多,什么时候采用复合式系统,采用什么样的复合式系统,都是需要确认和解决的。同时,由于地源热泵相对常规供热系统,初投资较高,运行费用较低,所以按照怎样的比例构建复合式系统对系统的性价比会有明显影响。

从以上内容可以看到,地源热泵系统的设计相对普通的冷水系统和燃气热水锅炉系统,设计难度和复杂度会略高一些。

地源热泵地下换热器系统设计流程及设计方法

4) 计算系统能效比;影响地下热平衡的重要因素,夏季系统能效比越低,排热量就越大,冬季类似道理。

5) 根据以上数据,输入专业软件(如EHPD,EED等)进行地埋管换热模拟计算,如图1所示;

6) 确定地埋管换热器单位管长换热量、流量和水温;如图2/3所示;

7) 进行系统动态模拟,校核地埋管换热器是否满足要求,如果不满足,对地埋管换热器结构参数进行调整,重新进行步骤3~6;

8) 根据模拟计算结果和系统方案,开展施工图设计.

图 1 EHPD计算软件输入参数示意图
图2 地下换热器系统各年冬、夏最不利进出水平均温度
图3 第n年地下换热器各月水温