地源熱泵

埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

  1)水平埋管地源熱泵系統(tǒng)(Horizontal ground-coupled heat pump)  比較簡單的方式是,當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較小,土壤換熱器長度比較短,可以把與單回路管子隨開挖土方施工直接埋入地下.
 
  當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較大,土壤換熱器長度比較長,就需要考慮換熱器的布置問題,常有的布置方式有以下兩種.
 
  (a)串聯(lián)式水平埋管(b)并聯(lián)式水平埋管2)垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)(Vertical borehole ground-coupled heat pump)(a)比較簡單的方式是,當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較小,土壤換熱器長度比較短,換熱器井?dāng)?shù)比較少可以直接接入機(jī)房  (b)當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較大,土壤換熱器長度比較長,就需要考慮換熱器井群的布置問題,一般是若干口井匯集到集水器中,然后統(tǒng)一由干管接入機(jī)房。
 
  (c)垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)有一種特殊形式叫:樁基換熱器(或叫做能量樁,Energy Piles),即在樁基里布設(shè)在換熱管道。
 
 
  3)螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)(slinky ground-coupled heat pump)(a)長軸水平布置的螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)(b)長軸豎直布置的螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)(盤旋布置埋管地源熱泵系統(tǒng))(c)螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)有一種特殊布置形式叫:溝渠集水器式螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng),也有學(xué)者把它歸到多層水平埋管地源熱泵系統(tǒng)。
 
  2、 地下水熱泵系統(tǒng)(Groundwater heat pumps, GWHPs)也就是通常所說的深井回灌水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出,通過二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組,經(jīng)提取熱量或釋放熱量后,由回灌井群灌回地下。
 
  無論是深井水,還是地下熱水都是熱泵的良好的低位熱源地下水位于較深的地方,由于地層的隔熱作用,其溫度隨季節(jié)氣溫的波動很小,特別是深井水的水溫常年基本不變,對熱泵的運(yùn)行十分有利。深井水的水溫一般約比當(dāng)?shù)貧鉁馗?~2℃。
 
  通常系統(tǒng)包括帶潛水泵的取水井回灌井。板式熱交換器采取小溫差換熱的方式運(yùn)行。
 
  單井換熱熱井(Standing column well heat pumps, SCW)也就是單管型垂直埋管地源熱泵,在國外常稱為"熱井"。這種方式下,在地下水位以上用鋼套作為護(hù)套,直徑和孔徑一致;地下水位以下為自然孔洞,不加任何固井設(shè)施。熱泵機(jī)組出水直接在孔洞上部進(jìn)入,其中一部分在地下水位以下進(jìn)入周邊巖土換熱,其余部分在邊壁處與巖土換熱。換熱后的流體在孔洞底部通過埋至底部的回水管被抽取作為熱泵機(jī)組供水。這一方式主要應(yīng)用于巖石地層,典型孔徑為150mm,孔深450m。