一般來講,淺埋管優(yōu)點(diǎn)是:投資少,成本低,鉆機(jī)要求不高,可使用普通承壓(0.6~1.0MPa)的塑料管,由于受地面溫度影響,一般地下巖土冬夏熱平衡性較好。其缺點(diǎn)是占用場地面積大,管路接頭多,埋管換熱效率較中深埋者低。
地源熱泵埋管深度則要根據(jù)可供埋管的場地和所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來確定,場地小則盡量鉆深些,場地大則可以淺一些,地質(zhì)結(jié)構(gòu)是土層則盡可能鉆深些,地質(zhì)結(jié)構(gòu)是巖石類則盡量淺一些。北京地區(qū)一般80~100米,也有120米以上的,大部分北方地區(qū)都在100米以上,但建議不要超過100米。南方地區(qū)則看地方,有些可以到100米,有些只能到60米左右,再往下就是巖石,成本很高,一般埋管深度建議在40~100米左右,看具體地質(zhì)情況和場地來決定了。
上海地區(qū)80到100米,廣東區(qū)域未做過不是十分了解,但是深度不夠肯定是不可以的。
水平埋管埋設(shè)情況比較簡單,前面已述。關(guān)于豎直埋管的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,工程及場地的大小,投資及使用的鉆機(jī)性能等情況綜合考慮。結(jié)合國情,根據(jù)筆者的工程實(shí)踐體會,其中有幾點(diǎn)應(yīng)注意到:①鉆井深60m以內(nèi)井深的鉆機(jī)成本少,費(fèi)用低,如果大于60m,其鉆機(jī)成本會提高。②井深80m以內(nèi),可用國產(chǎn)普通型承壓(承壓1.0MP)塑料管,如深度大于80m,需采用高承壓塑料管,其成本大大增加;⑧據(jù)比較,井深50m的造價(jià)比100m的要低30%~50%。上述是針對地面中央機(jī)房而言,如果采用分室型韻系統(tǒng)還要考慮建筑高度的影響。
地埋管100米以內(nèi)的常見很多,200米的地源熱泵埋管很少見,具體還要看你的埋管形式:分為單U管和雙U管等;常見的是雙U管,如果是雙U管,200米的長度會給施工帶來很大難度:首先是打井更困難,設(shè)備要求高;其次是下管前因?yàn)榇驂菏桂^內(nèi)充滿水,長度過長使下管困難,至于壓力方面靜壓2.0MP,試驗(yàn)壓力0.8到1.2,選16MP管子應(yīng)該不成問題;實(shí)際施工中因?yàn)楦鞣N原因致使地埋管損壞的現(xiàn)在很多,根本無法修復(fù),如果是200米,估計(jì)會使損失曾多!
深埋管優(yōu)點(diǎn)是:占用場地面積小,地下巖土溫度穩(wěn)定,換熱效率高,單位管長換熱量大,管路接頭少。其缺點(diǎn)是投資大,成本高,需采用高承壓(1.6~2.0MPa)塑料管,鉆機(jī)性能要求高;由于深層巖土溫度場受地面溫度影響很小,因此必須注意冬季吸熱量和夏季排熱量的平衡,否則將影響地源熱泵的長期使用效果。在國外,有的采用在系統(tǒng)中加裝冷卻塔和輔助加熱的措施,幫助地下巖土實(shí)現(xiàn)熱平衡。
中埋管介于淺、深埋兩者之間,塑料管可用普通承壓型的。從統(tǒng)計(jì)的國內(nèi)外工程實(shí)例看,中埋的地源熱泵占多數(shù)。
水源熱泵系統(tǒng)還要考慮建筑高度的影響。一般來講,淺埋管優(yōu)點(diǎn)是:投資少,成本低。鉆機(jī)要求不高,可使用普通承壓(0.6~1.0MP)的塑料管,由于受地面溫度影響,一般地下巖土冬夏熱平衡性較好,其缺點(diǎn)是占用場地面積大,管路接頭多,埋管換熱效率較中深埋者低。深埋管優(yōu)點(diǎn)是:占用場地面積小,地下巖土溫度穩(wěn)定。
在實(shí)際工程中采用水平式還是垂直式埋管、垂直式埋管深度多大,取決于場地大小、當(dāng)?shù)貛r土類型及挖掘成本。如場地足夠大且無堅(jiān)硬巖石,則水平式較經(jīng)濟(jì),如果采用布管機(jī)進(jìn)行多管布置還可減少場地占用面積。當(dāng)場地面積有限時(shí)則應(yīng)采用垂直式埋管,很多情況下這是唯一選擇,如果場地中有堅(jiān)硬的巖石,用鉆巖石的鉆頭可成功鉆孔。
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