地源熱泵
增強(qiáng)地下?lián)Q熱器的傳熱方法：
1、 提高傳熱溫差——地層溫度，循環(huán)液溫度，熱泵參數(shù)
2、 增加傳熱面積——埋管數(shù)量
3、 減少傳熱熱阻——土壤的傳熱性能（熱物性）
地下?lián)Q熱器傳熱過程非常復(fù)雜，工程中為簡化，以鉆孔壁為界，分為鉆孔以外的巖土部分和鉆孔內(nèi)的地埋管部分，采用不同的方法分別分析。
一、鉆孔外熱阻
1土壤熱物性：
A、 熱導(dǎo)率——熱傳導(dǎo)能力
B、 熱擴(kuò)散率——傳遞和存儲(chǔ)熱量能力的大小
土壤的含水量對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的影響很大。
當(dāng)夏季工況（向土壤傳熱），地埋管周圍的土壤被干燥，水分?jǐn)U散減少，土壤熱導(dǎo)率減小。隨著壁溫的升高，更多的水份從土壤中消失，這種土壤被認(rèn)為是熱不穩(wěn)定的，將大大降低土壤的傳熱性能。
地下水豐富的地區(qū)或夏季冷負(fù)荷較小的地區(qū)，熱不穩(wěn)定性的影響不大，在西安地區(qū)，地下水位較低，夏季負(fù)荷較大，應(yīng)考慮這種影響。
一般認(rèn)為土壤含水量低于15%時(shí)，隨著含水量的降低，土壤的傳熱性能迅速變差。含水量在25~50%時(shí)，傳熱性能得到有效的提高。
2、土壤溫度特性（全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷）
地下?lián)Q熱器運(yùn)行時(shí)，地埋管周圍地土壤的溫度場(chǎng)將發(fā)生變化，這種變化程度的增加和區(qū)域的擴(kuò)大，相鄰地埋管之間的換熱將受到影響，這種換熱阻力的增加和換熱量的減弱稱為溫變熱阻。
如果一年中冬季從地下抽取的熱量與夏季向地下注入的熱量不平衡，多余的熱量（或冷量）就會(huì)在地下積累，引起地下年平均溫度的變化。冷熱負(fù)荷的不平衡對(duì)地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)容量有很大影響。
以10年設(shè)計(jì)時(shí)限為例，冷熱負(fù)荷比為2：1地地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)容量是冷熱負(fù)荷比1：1時(shí)的1.5倍。地埋管間距適當(dāng)增加，可有效地減少溫變熱阻。
3、地下水滲流
地下水滲流和流動(dòng)對(duì)通過土壤進(jìn)行的熱交換有著顯著的影響，此時(shí)即有熱傳導(dǎo)換熱，還有對(duì)流換熱。
地下水的滲流或流動(dòng)有利于地下?lián)Q熱器的傳熱，有利于減弱或消除由于地下?lián)Q熱器吸放不平衡而引起的熱量累積效果。減少地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)容量。
當(dāng)?shù)叵聺B流速度為30m/year左右時(shí)，熱交換能力增加約30%。
二、鉆孔內(nèi)熱阻
1、管間距的影響：
鉆孔孔徑通常為130~150mm，在這樣的窄小空間內(nèi)，支管間必然產(chǎn)生熱回流現(xiàn)象，對(duì)實(shí)際的換熱效果產(chǎn)生一定的影響。
影響間熱回流的主要因素是兩支管的間距和回填材料的熱導(dǎo)率。
支管間距越小，或回填材料的熱導(dǎo)率越大，熱量回流越大。
但這種影響并不一致，相同負(fù)荷下，支管間距小，所需的換熱器容量大?；靥畈牧蠠釋?dǎo)率大，一方面增加了支管間的熱量回流，另一方面也強(qiáng)化了U型管與土壤間的傳熱。
綜合比較下來，管間距S越大越好，最大和最小間距可導(dǎo)致15%的設(shè)計(jì)偏差?；靥畈牧蠠釋?dǎo)率也是越大越好。
2、回填材料的影響
回填材料位于埋管與鉆孔壁之間，作用：
A、增強(qiáng)埋管和周圍巖土的換熱（避免成為保溫隔熱層）；
B、 防止地面水通過鉆孔向地下滲透，保護(hù)地下水不受污染，防止各蓄水層之間的交叉污染。
《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》中指出“灌漿回填材料一般為膨潤土和細(xì)砂（或水泥）的混合漿或其它專用灌漿材料?！安⑶摇被靥盍系膶?dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。
三、西安地區(qū)某個(gè)地源熱泵工程室外部分的狀況和造價(jià)
1、地質(zhì)狀況：
第一層 粘土（0~10米）
第二層 漂卵礫石（10~21米）
第三層 粘土（21~32米）
第四層 粗中砂夾粘土（32~61米）
第五層 粘土（61~68米）
第六層 粗砂礫石夾粘土（68~86米）
第七層 粘土夾鈣質(zhì)結(jié)核（86~98米）
第八層 粗砂礫石夾粘土（98米以下）
2、造價(jià)
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序號(hào) |
工程內(nèi)容 |
單位 |
數(shù)量 |
單價(jià)（元） |
合價(jià)（元） |
備注 |
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1 |
垂直埋管成孔、回填 |
孔 |
1041 |
6000 |
6246000 |
孔深100米，孔徑130mm |
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2 |
PE管材、閥件安裝 |
孔 |
1041 |
2160 |
2248560 |
雙U，de25×2.3 |
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3 |
水平管溝開挖及回填 |
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86000 |
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4 |
水平管管路敷設(shè)、連接 |
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176040 |
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5 |
集、分水器 |
個(gè) |
40 |
3900 |
156000 |
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6 |
檢查井 |
個(gè) |
40 |
1000 |
4000 |
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8952600 |
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