闭式地表水地源热泵技术.pdf

闭式地表水源热泵空调系统设计 张建忠 2012年8月合肥 地源热泵分类 地源热泵系统 1、地埋管地源热泵系统 2、地下水地源热泵系统 3、地表水地源热泵系统 按源性质分 湖（河）水源热泵系统 海水源热泵系统 污水源热泵系统 按换热形式分 开式地表水地源热泵系统 闭式地表水地源热泵系统 地表水源热泵系统 闭式地表水地源热泵系统 开式地表水地源热泵系统 闭式地表水地源系统特点 优点： （1）在热泵机组换热器内的循环介质为干净的水或防冻液，机 组换热器不受地表水水质影响。对水质要求低。 （2）换热器环路水泵的耗电量比开式系统低。 （3）对水体环境影响较小，有利于水体环境保护。 （4）运行维护管理简单。 缺点： （1）放置于敞开水域，有可能遭到人为破坏 （2）当水体较浅时，水温受大气影响明显 （3）换热效率较开式系统低 （4）施工难度大，有泄漏可能 水体条件评估 1、地表水勘察： 地表水水源性质、用途、大小、深度、与建筑物的距离； 冬夏两季不同深度的地表水水温、水位动态变化； 地表水体水流速和流量动态变化；地表水水质及其动态变化； 地表水利用现状与规划，特别是上游热利用现状、规划与影 响；航运情况、附近取排水构筑物情况； 2、水体热环境保护： 周平均最大温升≤1℃；周平均最大温降≤2℃。 3、资源量评估： ρVC Δt Q P T 4、冬季可靠性评估 换热器的设计 常用的材料: 高密度聚乙烯塑料管（HDPE管），DN25,DN32 距离水面距离: 不小于3m。 工作压力: 应大于换热盘管的承压； 水力平衡： 每个环路集管内的换热环路数量应尽可能相同,以保 证各环路的水力平衡； 流速： 紊流流动，即Re≥3000； 集管布置： 与水体、湖床形状相适应，供、回水管应分开布置。 间5米左右小于2m。 固定： 地表水换热盘管应牢固安装在水体底部（一般离底部 300mm），有固定措施,克服浮力,避免飘移； 强度： 在布置换热器时,对于5米左右深的水体，换热器排 热强度不应大于12.3W/ m2; 对于10米深度以上的分层 明显的水体，换热器排热强度不应大于65W/ m2 换热器的设计 换热器形式 (a）U型管换热器 （b）盘管换热器 （c ）螺旋管换热器 换热器的设计 表1 U型De32管散热实验值、计算值、模拟值的对比 进水温度℃ 回水温度℃ 湖水温度℃ 流速m/s 单位管长换热量W/m 相对误差 实验值 35.05 27.55 22.7 0.822 67.94 计算值 35.05 29.41 22.7 0.822 51.41 -24.3% 模拟值 35.05 22.7 0.822 71.02 4.5% 表2 U型De32管散取实验值、计算值、模拟值的对比 进水温度℃ 回水温度℃ 湖水温度℃ 流速m/s