251-地源热泵地埋管系统末端部分水力工况分析.pdfVIP

地源热泵地埋管系统末端部分水力工况分 析 北京城建设计发展集团股份有限公司 刘峰 1 新疆轻工院设计研究院有限责任公司 郭玉莎 2 摘要：本文对竖直地埋管末端部分建立水力计算模型，计算由分水多通联箱-U 型管-集 水多通联箱所组成的回路的阻抗值和阻力损失值，然后根据并联环路的流量分配原理，计算 得到最远端钻孔内所分配的流量值。并通过建立的水力工况计算模型，对地埋管末端部分的 水力特性、管内换热量随流量的变化等进行分析。通过分析计算给出不同设计间距及钻孔深 度下地埋管多通联箱连接的钻孔数的最大值，并确定设计工况下竖直埋管的最佳流量值范围。 关键词：地埋管、水力特性、不平衡率、管网阻力 1 分析对象 在地源热泵系统的实际设计施工中，多通联箱式连接形式的竖直地埋管系统使用较多。 竖直地埋管系统末端部分是指由多通联箱以及所连接的各 U 型管所组成的环路（多通联箱同 分集水器类似，由分水多通联箱和集水多通联箱组成），其主要作用是将来自于分水器的循 环水分配于各 U 型管内。这种连接形式易于实现 U 型管内流量的均匀分配，根据其所连接 U 型管的个数而命名为五通、九通、十三通等 [2]。 本文以水平连管为多通联箱式连接的地埋管管网系统为研究对象，分析其水力特性。地 源侧循环水在循环水泵的推动下，由水平主管输送到室外分集水器内，再经分集水器分配到 各多通联箱内，最终由多通联箱将循环水分配到各 U 型管。 图 1 各种类型多通连接示意图 1.钻孔 2.水平连管 3.多通 图 1 中给出五通、七通以及九通三种形式的连接图，本文中将多通联箱及其所连接的U 型管环路称为地埋管末端。对于地埋管末端部分，由于钻孔位置的不同，与 U 型管相连的 水平支管的长度就不同，因此造成多通联箱同侧并联环路之间的管程有所差别。因此，多通 联箱所连接钻孔的个数将造成其自身水力工况的变化。 2 竖直埋管末端不平衡率的分析 地埋管末端部分的不平衡率，是指在多通联箱所连接的 U 型管环路中，最远端 U 型管 与最近端 U 型管所在两环路之间的阻力不平衡率，本文中用该参数来评价末端部分的水力 失调程度。 ☆刘峰，男，1988 年 2 月，硕士研究生，工程师，250101 济南市高新区舜泰广场 2#楼 8 层 801B， (0E-mail:liufeng2128@163.com 2.1 不同钻孔深度下不平衡率 3 本文以“U 型管管径为 De25 ，管间距为 5m，管内设计流量为0.8m /h ”为计算条件， 利用所建立的计算模型模拟计算得到多通联箱在不同连接钻孔数及钻孔深度下多通联箱所 连接最近钻孔与最远钻孔环路间的不平衡率，如图2 所示。 20 18 16 ） % 14 （ 12 E 率 10 衡 8 平 6 x=120m 不 x=100m 4 x=80m 2