天津华侨城社区服务中心地源热泵系统设计分析

韩荣山+贾珊珊

摘要：介绍了地源热泵的工作原理、特点。对华侨城社区服务中心地源热泵系统进行了分析。总结出地源热泵系统一些设计要点。

关键词：四通阀门；地埋管；雷诺数

中图分类号：TU831.6文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）02-0078-02

1.地源热泵的工作原理

地源热泵是以大地为热源对建筑进行空气调节的节能新技术。夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排人大地中，再通过土壤的導热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。两个换热器都既可作冷凝器又可作蒸发器，只是因季节不同而功能不同。它们之间功能的转换由图中的四通阀门（换向阀）控制。

2.工程应用实例

本工程为天津华侨城实业有限公司开发的C地块善水苑社区综合服务中心。建筑面积60001112。经计算本工程夏季冷负荷为600KW，冬季热负荷为450KW。根据夏季冷负荷及冬季热负荷，选用两台地源热泵机组，单台机组制冷量为350kw，制热量为396kw。夏季冷冻水供、回水温度为7/12℃，冬季热水供、回水温度为45/40℃。室内空调系统形式为风机盘管。土壤源热泵地下埋管系统是由110个埋深为120m的双u井型埋换热器组成，采用垂直埋管，井间距为4米，钻孔直径300ram。埋管材料为高密度聚乙烯管，管径De32x3.0，并联连接，循环液为水。

3.地埋管长度计算

3.3.2对于横管内的雷诺数，由于雷诺数与管径和流速成正比，与某温度下的运动粘滞系数成反比，所以在同等温度下的运动粘滞系数不变的情况下，横管管径（>0.025mm），横管平均流速在1.0-1.5m/s，都比竖管大，因此横管内的流体也处于紊流状态，能达到充分换热。通过雷诺数的计算可知管径选择是合适的。

4.设计体会

4.1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，宜采用聚乙烯管或聚丁烯管。管材和管件应为相同材料。

4.2当可利用表面积较小，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度较大时宜采用竖直地埋管换热器。

4.3为保证与大地充分换热，因此必须使管道内流体保持紊流状态，以保证流体与管道内壁之间的传热。