第4章地源热泵制冷与空调的介绍和原理特征(2)

与开放式系统相比，封闭式系统中结垢的可能性大大降低，但是热交换盘管的外表面经常受地表水水质的影响而结垢，从而降低了外部系统的传热系数表面. 由于不需要将地表水提高到一定高度，因此封闭系统的循环泵扬程低于开放系统的扬程. 密闭系统中的热交换盘管的材料主要是具有高强度和耐腐蚀性的高密度聚乙烯管. 还有一些导热系数大的铜管或钛合金热交换器. 尽管所需的热交换面积小于塑料管的热交换面积，但是强度不如塑料管的强度高，并且成本远高于塑料管热交换器的成本. 表面也容易生锈. 系统组成地下水源热泵系统由三部分组成: 地下水源系统，热泵机组和终端系统. 地下水源热泵系统通过热泵单元将地下水源系统与末端供热和制冷循环系统连接起来. 地下水源系统由抽水井，补给井，循环水泵和水管组成. 抽水井的结构与供水管井基本相同. 根据不同的地质条件，补给井的结构可以是小型补给井，也可以是大型补给井. 小型补给井和泵井的结构基本相同. 水泵通常使用潜水泵或深井泵来输送井水以在热泵单元和水源中循环，并代替井水中的能量作为热泵系统的冷热源. 热泵单元是地下水源系统和末端系统之间的连接点. 它输入一定的功率，并通过压缩机工作，使制冷剂在机组内部循环，从而将地下水源系统中的能量传递到终端系统.

终端系统由室内循环管道，电气自动控制系统，室内终端设备（例如风机盘管，空气处理机，散热器等）和相关附件组成. 该部分的作用是将热泵单元提供的冷热传递并分配到建筑物中需要的地方，以实现建筑物空气环境的调节和控制. 系统的工作原理地下水源热泵系统利用地下水作为冷热能的载体，从地下提取地下水中的冷热能，作为热量换热器的冷热源. 泵单元. 在冬季，使用热泵将地下水中的热量吸收到建筑物中. 在夏季，热泵从地下水中抽出冷水，为建筑物降温. 传统的空调系统需要一个冷源和一个热源，而水源热泵系统（包括地下水源热泵系统）只需要更换地下水或其他水源即可进入不同的热交换器（蒸发器和冷凝器）的热泵单元. 系统可以提供热量和热量. 系统加热时的如图4-2所示. 在冷却过程中，地下水系统可以通过阀门转换连接到热泵单元的冷凝器，末端的空调水可以连接到热泵单元的蒸发器. 图4-2地下水源热泵系统供热系统组成土壤源热泵系统由三部分组成: 土壤热交换系统，热泵机组和终端系统. 地源热泵系统通过热泵单元将土壤热交换循环系统与末端加热和冷却循环系统连接起来. 土壤热交换系统是由土壤热交换器，循环水泵和水管组成的封闭循环系统.

与地下水源系统不同，土壤热交换器用于替换抽水井和补给井. 土壤热交换器通常是垂直或水平埋在土壤中的高密度聚乙烯管. 该系统的工作原理与水源热泵系统相同. 水源热泵系统使用水或其他热交换介质作为冷热能的载体. 与水源热泵系统不同，土壤源热泵系统通过埋在地下的热交换管与岩石和土壤体进行热交换. 冬季，将岩体中的热量带走，为室内供热；在夏季，室内热量被带走并释放到岩体中. 地源热泵系统的室外地热换热回路（即地下换热器）是通过地下管道（即地下地下换热器）实现的，地下管道有多种方式. 目前，垂直埋管和水平埋管有两种基本配置（如图4-3所示）. 水平埋管垂直埋管图4-3地下管理布置水平埋管是指在浅土中挖沟并将HDPE管水平埋入沟中并填满的施工过程. 水平埋管式通常埋在浅层，工程量大，开挖技术要求低. 初始投资低于垂直埋管；缺点是覆盖面积大，温度稳定性差，目前很少使用. 即使采用，它也会引入改进的技术，例如热管. 垂直埋管工程数量少，面积小，恒温效果好，维修费用低. 适用于土地紧张的城市；缺点是技术要求较高，初期投资较大. 垂直埋管是指在地下垂直钻洞，然后将地下换热器（HDPE）以一定方式放入孔内，并向孔内注入填充物的施工过程.

垂直埋管式地热换热器目前被广泛使用并发展迅速. 它是在地下垂直钻孔的，而热交换管则埋在孔中. 有两种类型的热交换管: U形管和衬套. 目前，通常使用U形管. 地下钻孔的孔径通常为100至150 mm，孔距和深度取决于土壤层的热学性质和气象条件，并随地理位置而变化. 孔的深度通常为100至300m，孔的间距为4至10m. 孔的总长度取决于建筑区域的大小. 通常，每平方米建筑面积的钻孔长度约为1m. 可以在每个垂直钻孔中放置一组或两组U形塑料管. 管道直径为25至35毫米. 塑料管的下端与U形接头连接形成U形封闭管道. 然后，填充并夯实钻孔和管道之间的空间. 垃圾填埋场的材料可以是当地的土壤，也可以是性质接近当地的混凝土. 在每个钻孔内，管道之间的连接具有两种形式: 串联和并联. 串联意味着换热介质依次流过每个井眼中的U形换热管，然后返回地面与热泵的制冷剂进行换热. 平行形式是将热交换介质同时分配到每个钻孔中的热交换管. 两种方法都有优点和缺点.

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