北京地区地源热泵冬季制暖遇到的问题
jr7337
jr7337 Lv.2
2007年03月15日 16:38:16
来自于热泵工程
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现有北京地区做的地源热泵系统:采暖,制冷面积为150平米,夏季制冷负荷按120瓦/平米,冬季采暖负荷按80瓦/平米.地埋部分为9眼井,井深40米,井距3.5米,机组水源侧水量3.6米立方/小时,地埋管为单U,每3眼井先串连,在3组并连,水路计算如下:地埋管为dn=32mm,井深40米,每3口井串连,在3组并和连,水平管为dn=65mm,长度为20米,源水侧的水泵为:扬程17米,流量5吨,功率530W.负载侧的水泵与源水侧相同.负载侧盘管为三台,2台7KW,1台5.4KW,(标称制冷量).记算的过程如下:

现有北京地区做的地源热泵系统:采暖,制冷面积为150平米,夏季制冷负荷按120瓦/平米,冬季采暖负荷按
80瓦/平米.
地埋部分为9眼井,井深40米,井距3.5米,机组水源侧水量3.6米立方/小时,地埋管为单U,每3眼井先串连,在3组并连,水路计算如下:
地埋管为dn=32mm,井深40米,每3口井串连,在3组并和连,水平管为dn=65mm,长度为20米,源水侧的水泵为:扬程17米,流量5吨,功率530W.负载侧的水泵与源水侧相同.负载侧盘管为三台,2台7KW,1台5.4KW,(标称制冷量).记算的过程如下:
1)负载侧
现管路长为100m. 摩阻系数取200pa/m.
则:管路沿程损失为:100x200=20kpa=2m.
局部损失取沿程的30%.
则:局部损失为:2x0.3=0.6m.
机组压降为1.7m. 风机盘管压降为4m.
则:总的系统损失为:2m+0.6m+1.7m+4m=8.3m.

则水泵选型为:扬程H=8.3x1.1=9.1m.(考虑10%的余量)
流量Q=3t/h.
选格兰富UPS 32-120型泵,
功率为:250W.(H=9.1m,Q=3t/h,运行功率240W)


2)水源侧:
每眼3井串连,井内管道长240m. 水平管道长40m.
沿程损失:280x200=56kpa=5.6m
局部损失取沿程损失的30%:5.6x0.3=1.68m
机组压降为2.3m.
则总水头损失为:(5.6+1.68+2.3)=9.58X1.1=10.5m(考虑10%的余量)
机组标称水量3.62t/h. 选格兰富CH4-20型泵
查此泵的特性曲想线得知:扬程10.5m时的流量为5.5t/h.
验算管道内的流速:管径为32mm,内径约为25mm. 每3眼井串连,在3组并连,则管道截面积为:
s=0.0005x3=0.0015米平方.
Q=5.5t/h=0.00153t/s,
则V=Q/S=0.00153/0.0015=1.02m/s

则水泵选型:扬程:H=9.58x1.1=10.5m
流量:Q=5.4t/s选格兰富CH4-20型泵
功率为:530W. (H=10.5m,Q=5.5t/h,运行功率420W)

从运行的情况来看,水泵两侧的压差为1公斤左右,基本与记算结果一样

现运行的问提是:当负载侧开启一个盘管,负载侧水温可以达到40度,水源侧水温为7度/4度,若负载侧全部开启,则负载侧水温不能生上去,为25度左右,而水源侧的水温很快下降到4度/2度,机组报警水源水温低,就出现停机,现分析应该是井数不够,计算时按每米井深换热量为50W,看来在北京地区冬季每米井的换热量不能达到50W,应该为30W,但施工单位认为井数和井深没问题,现想请大家看看是什么问题.
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pre225164
2007年03月17日 22:35:38
2楼
有可能是地下管路气阻造成,有一组或者两组没有参与换热,垂直埋管串联时要在上部U形顶端增加放气阀,否则只有依靠高水压大流排水排尽余气才能解决问题。需要帮助请与南通长江春风地源热泵科技有限公司0513-87581182丁先生联系。
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zsk8106
2007年03月20日 21:33:32
3楼
1、摩阻系数取200pa/m太小了吧
我觉得取400pa/m比较合适
不然选出来的水泵扬程达不到的
2、每3眼井先串连要注意施工工艺
要注意管道的排气
不然在在串联W型的中间点处会产生气阻
这个阻力是非常大的
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jr7337
2007年03月26日 11:32:29
4楼
3楼

摩阻系数取200pa/m,应该还是合适的,实际运行中比这个数值要小.排气的问题,现在感觉应该还可以,因为运行是的压力值不时很大.觉得还应该是取热量选的大了,但北京地区应该取多少为好呢?你认为呢?
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简易
2007年03月27日 16:44:31
5楼
楼主提供的题目很好,学习中!
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wudong11223
2007年05月11日 10:42:21
6楼
你的地埋管换热量不够,不用算的那么详细。实际经验得来的。
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liuxia760117
2007年05月11日 15:38:17
7楼
平均比摩阻取200Pa/米,已经不小了!另外,井内管道为什么240米?我觉得应该是720米。井间距应该大于5米。
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shwshj
2007年07月03日 12:11:24
8楼
井串联的效果应该比并联差
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lihe134
2007年07月03日 19:20:56
9楼
现在解决了吗?

情况怎么样
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jr7337
2007年07月12日 12:57:53
10楼
现在进行了改造,加了几口井,共12口井,将井每2口进行串联,进行了流速计算.效果很好.夏季采取直供不开主机,2个150瓦的小泵串联水流量达到4.3吨/小时,进出水温差为3度,经过计算直供时制冷量可达到15千瓦.基本和主机的制冷量相当(主机制冷量为17.2千瓦)直供制冷时能耗为300瓦,与机组制冷时的能耗相比(主机制冷时的能耗为约4千瓦)减少了约3.7千瓦.这样整个夏季的能耗大大减少.
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daniel5885
2007年07月13日 14:54:53
11楼
计算都没问题,一般北京地区确实是按50W来算,但是这只是个估算,不是每个区域都是这样的,他不想泵的扬程估算就行,最好进行换热实验来确定
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