地源热泵空调方案_地源热泵空调方案设计_1

2024-05-09 04:41:19

地源热泵空调方案_地源热泵空调方案设计

希望我能够回答您有关地源热泵空调方案的问题。我将根据我的知识库和研究成果回答您的问题。

1.地源热泵供暖如何运行

2.装地源热泵中央空调

3.地源热泵空调的原理是什么？地源热泵空调厂家介绍

4.地源热泵原理图解？地源热泵是什么

5.地埋管地源热泵系统

6.别墅地源热泵中央空调的安装标准有哪些

地源热泵空调方案_地源热泵空调方案设计

地源热泵供暖如何运行

地源热泵作为新一代的节能环保专家走入我们的视野里，下面我们来了解一下地源热泵到底是如何制冷采暖的。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

工作原理：

地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的空调系统。一定深度以下的地下土壤温度会全年恒定在13℃-20℃之间。利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

制冷原理：

当机组在制冷模式时，就从土壤/水中提取冷量，通过压缩机和热交换器把大地的热量集中，并入室内，同时将室内的热量排放到土壤/水中，达到空调的目的，实现热量转换，将热量转移至地下，对室内进行输送冷气，同时储备热量，以供冬天采暖。

采暖原理：

在寒冷冬季，地源热泵系统同样是把埋在地下的热交换器通过封闭的管道，通过压缩机对冷媒做功，并用换向阀将冷媒流动方向换向。对冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，将土壤中的热量转移到室内来，对室内进行供暖，同时储备冷量，供夏天制冷。这样就实现了季节性的能量转换。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

地源热泵所需要的能量均来自土壤，属于可再生能源，夏天制冷、冬天供暖以及提供生活热水。确认制热循环管道阀门均已关闭，打开制冷循环管道阀门。1、开、停机顺序①地源热泵机组

要保证空调主机启动后能正常运行，必须保证：

冷凝器中的水应循环流动，否则会因冷凝温度及对应的冷凝压力过高，使冷水机组高压保护器件动作而停车，甚至导致故障。

注意：1.观察冷凝器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。蒸发器中冷水应循环流动，否则会因冷水温度偏低，导致冷水温度保护器件动作而停车，或因蒸发温度及对应的蒸发压力过低，使地源热泵机组的低压保护器件动作而停车，甚至导致蒸发器中冷水结冰而损坏设备。

注意：1.观察蒸发器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。

因此，地源热泵机组的开机顺序为：（必须严格遵守）

地源侧水泵开三分钟后冷热水泵开再三分钟后地源热泵机组开

地源热泵机组的停机顺序为：（必须严格遵守）

地源热泵机组停三分钟后冷热水泵停三分钟后地源侧水泵停注意：①停机时，地源热泵机组应在下班前至少半小时关停，冷热水泵下班后再关停，有利于节省能源，同时避免故障停机，保护机组。

②运行制冷循环前，应确认制热循环管道阀门已全部关闭。2、地源热泵机组的操作①开机前的准备工作

1）确认机组和控制器的电源已接通且已持续8小时以上。2）确认地源侧水泵、冷热水泵均已开启。3）确认末端风机盘管机组均已通电开启。②启动

1）按下机组键盘上的ON/OFF（开/关）。2）机组将作一次自检，几秒钟后，压缩机启动。

3）一旦机组启动，所有的操作均为自动的。机组根据冷负荷（冷冻水供回水温度）的变化，能量自动调节，自动启停。

③正常运行

1）机组正常运行，控制器将监控油压、电机电流和系统的其它参数，一旦出现任何问题，控制系统将自动采取相应的措施，保护机组，并将故障信息显示在机组屏幕上。（详情请参阅安装、操作和维护手册）

2）在每24小时的运行周期内，应有专人以固定的时间间隔永久性记录机组运行工况。

④停机

1）只要再按下机组键盘上的ON/OFF（开/关），就可以使机组停机。2）为了防止出现破坏，即使在机组停机时，也不要切断机组的电源。3、水泵的操作

①地源侧水泵、冷热水泵均为独立控制，开机前应确认电源正常，无反相，无缺相。

②水泵开启前应确认管路中的阀门均已打开。③水泵必须按顺序启停（手动操作开关按钮）。

④地源侧水泵进出水压力保持在0.2/0.55Mpa。冷热水泵进出水压力保持在0.2/0.6Mpa.。

⑤当循环水泵进出水压力低于上述压力范围时，开启相应补水阀门后，开启补水泵补水，达到压力。

二冬季制热循环操作规程：

确认制冷循环管道阀门均已关闭，打开制热循环管道阀门。1、开、停机顺序①地源热泵机组

要保证空调主机启动后能正常运行，必须保证：

冷凝器中的水应循环流动，否则会因冷凝温度及对应的冷凝压力过高，使冷水机组高压保护器件动作而停车，甚至导致故障。

注意：1.观察蒸发器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。因此，地源热泵机组的开机顺序为：（必须严格遵守）

地源侧水泵开三分钟后冷热水泵开三分钟后地源热泵机组开

地源热泵机组的停机顺序为：（必须严格遵守）

地源热泵机组停三分钟后冷热水泵停三分钟后地源侧水泵停注意：①停机时，地源热泵机组应在下班前至少半小时关停，冷水泵下班后再关停，有利于节省能源，同时避免故障停机，保护机组。

②运行制热循环前，应确认制冷循环管道阀门已全部关闭。2、地源热泵机组的操作①开机前的准备工作

1）确认机组和控制器的电源已接通且已持续12小时以上。2）确认地源侧水泵、冷热水泵均已开启。3）确认末端风机盘管机组均已通电开启。②启动。

1）按下机组键盘上的ON/OFF（开/关）。2）机组将作一次自检，几秒钟后，压缩机启动。3）一旦机组启动，所有的操作均为自动的。机组根据冷负荷（冷冻水供回水温度）的变化，能量自动调节，自动启停。

③正常运行

2）在每24小时的运行周期内，应有专人以固定的时间间隔永久性记录机组运行工况。

④停机

1）只要再按下机组键盘上的ON/OFF（开/关），就可以使机组停机。2）为了防止出现破坏，即使在机组停机时，也不要切断机组的电源。3、水泵的操作

①地源侧水泵、冷热水泵均为独立控制，开机前应确认电源正常，无反相，无缺相。

②水泵开启前应确认管路中的阀门均已打开。③水泵必须按顺序启停（手动操作开关按钮）。

④地源侧水泵进出水压力保持在0.2/0.55Mpa。冷热水泵进出水压力保持在0.2/0.6Mpa.。

⑤当循环水泵进出水压力低于上述压力范围时，开启相应补水阀门后，开启补水泵补水，达到压力。

装地源热泵中央空调

地源热泵原理

地源热泵遵循逆卡诺原理，即从外部供给热泵较小的耗功W，同时从低温环境TL中吸收大量的低温热QL，热泵就可以输出温度高得多的热能QH，并送到高温环境TH中去，从而达到不能直接利用的低温热回收利用起来。

基本信息

中文名

地源热泵原理

应用学科

能源学

释义

从外部供给热泵较小的耗功W，同时从低温环境TL中吸收大量的低温热QL，热泵就可以输出温度高得多的热能QH，并送到高温环境TH中去，从而达到不能直接利用的低温热回收利用起来

组成部分

室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统

简介

热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量，效率高，没有任何污染物排放，是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天，作为人类利用低温热能的最先进方式，热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。

地源热泵原理结构图

地源热泵

地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。

地源热泵空调系统主要分为三个部分：室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机组主要有两种形式：水-水型机组或水-空气型机组。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

地源热泵原理图

地源热泵工作原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。

地源热泵空调的原理是什么？地源热泵空调厂家介绍

地源空调不同于普通的空调，这不是简单一、二句话说的清楚的，仅凭这么一点数据是不够的。

首先，你要了解这口井是否和地下水脉相通（这需要进行地质勘探），如果和地下水脉是相通的，那么你还需要再打一口和这口井一样的井，作为回灌井；

2、如果你的井水来源于地表渗水，那么你还要测一下这口井的出水量、水温是否能满足空调的需要，一般来说，以270平米为基础估算，安装地源空调所需的水量（20℃左右的井水）大概要7吨/小时；

3、如果水量及井水的温度都能满足要求，那么你至少还需要再打二口和这口井一样的井，作为回灌井，因为地表渗水回灌慢，一口井满足不了回灌的要求；

4、你还要进行水质检验，井水的酸、碱、盐及泥沙的含量是否满足空调的要求，如果严重超标，那建议你还是不要装了，你会为水处理花费大量金钱；

5、虽然说地源中央空调是一种新型的节能空调，但你必须要有一个心理准备，其初投资是普通中央空调的1.3倍以上（空调主机设备比普通的风冷热泵中央空调机组要便宜，但安装要贵很多），而且你这面积这么小，仅办公和宿舍，功能单一，在空调的有效设计寿命期内，所节省的电费是不足以弥补你超额投资的部分，正所谓“节能不省钱”。

6、你最好能做一份运行费用分析，如果在5年内不能收回超额投资部分，就没什么意义了。

地源热泵原理图解？地源热泵是什么

地源热泵的原理早就在20世纪初就经过瑞士专家提出，目前地源热泵的原理已经全方位融入到生活中，地源热泵能够利用各种不同的水源作为地源热泵的冷热源，对于人们生活有很好的帮助。其中地源热泵用途最广泛的就是空调了，那么你知道地源热泵空调的原理吗?地源热泵有哪些生产厂家呢?如果你还不知道，那么以下内容能够帮助到你。

地源热泵空调原理

地源热泵的本质就是利用地下土壤与水的相对稳定性，与埋在建筑物周边的管道系统进行连通，同时使用热泵原理，输入少量的高位电能，使得底位热和高位热能够自由转换，随后与建筑物进行热交换。具体的工作原理是，在冬季时热泵机组通过地源吸收热量，随后向建筑物提供暖气、热水;在夏季时热泵机组通关过吸收室内产生的热量，随后将热量转移出去，给室内建筑起到了良好的制冷效果。

地源热泵空调厂家

大名县成孔劳务服务有限公司

该公司创立于06年，公司规模宏大，目前总部坐落于打井之乡邯郸的大名县。公司四周临近309、106国道，交通发达。除此之外，公司还注重对于员工的培养，上岗员工均是受过专业训练，拥有着较高的素质。目前公司从事于地质降水、地源热泵井等工作，产品类型丰富，其中地源热泵空调最为畅销。

武汉美利空调机电设备工程有限公司

该公司是一家拥有着十年历史，在暖通工程领域有着卓越成绩的团队。目前公司主要生产的设备和地源热泵机组相关，其中空调等产品因容融入了时下的最新科技而备受关注。同时对于工程的安装与技术服务，该公司也提供了相关的方案，能够极大满足消费者提出的需求。

芬尼有限公司

该公司目前与多家欧美公司拥有业务上的往来关系，在对于热泵产品的研发上，该公司均是一体化经营。在后期产品的销售上，芬尼通过与国际多家公司合作，使得产品远销全球各地，并且已经连续九年出口量遥遥领先。随着这些多的发展，芬尼公司不断锐意进取，取得了非常不错的成绩。

看完以上的内容，你是否对地源热泵空调的厂家和原理有了大致的了解呢?其实地源热泵空调最大的优势便是借助各种水资源产生地源热泵的冷热源，这一定程度上起到了很大的节能环保效果，目前市面上的地源热泵空调非常多，大家选择时难免会眼花缭乱。当然，不管如何，具体的选择上还是要根据实际情况的，至少这样买回来的产品不会太失望。

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地埋管地源热泵系统

随着节能减排理念不断深入人心，地源热泵技术的使用也得到越来越多人的肯定和推崇。其实，这一系统技术在欧美发达国家早已相当普遍，而国内对该系统的引入比较晚。因此许多人对地源热泵并不了解，更是不知道地源热泵原理是怎么样的，本文就地源热泵原理进行详细介绍，以便您对地源热泵有一个更加深入的了解。首先，我们先来了解下什么是地源热泵：地源热泵是目前颇受青睐的一种制冷、制热空调系统，该系统具有高效、节能、绿色环保、健康舒适等特点，其在受到用户广泛好评的同时也获得了政府的大力支持。地源热泵空调属于中央空调的一种，它是一种利用土壤源中吸收的太阳能和地热能，采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能中央空调系统。在冬季，地源热泵空调把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖;在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。地源热泵原理图地源热泵原理： 1、夏季：地源热泵空调机组图是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管(PE管)组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的，实现室内风机盘管制冷，同时机组产生的废热一方面用来免费制取生活热水，另一方面将热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。 2、过渡季节：地源热泵机组运行时，冬季通过土壤换热器，从地下垂直埋管环路中吸收低品位热能，再借助压缩机系统将低品位的能量提升为高品位的能量，产生45-50℃持续不断的生活热水。 3、冬季：地埋热泵系统通过埋在地下的封闭管道，将土壤中的热量转移到房间，并以较高的温度通过室内采暖空调末端释放到室内，可以利用地暖、风机盘管等设施用于采暖，并且可以提供生活热水;同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。地源热泵原理图地源热泵的特点：地源热泵技术特点1：运行稳定可靠土壤的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，是热泵机组很好的冷热源，土壤温度较恒定的特性，使得热机组运行更可靠、稳定，不存在空气源热泵和冬季除霜等难点问题，克服了常规空调因外界气温的变化引起的多耗电，制冷制热效果差等弊端。地源热泵技术特点2：经济节能，运行效益高浅层地热的温度全年相对稳定，一般为10～25℃，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵的制冷、制热系数可达3.5～5.5。与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的40～60%。地源热泵技术特点3：一机多用，节约成本热泵系统可供暖和制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置;特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点，不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。地源热泵原理图地源热泵技术特点4：利用可再生能源热泵利用的地球表面浅层地热能不受地域、气候条件的限制，是一种无限的可再生能源;并且地源热泵运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量，环境效益明显。地源热泵技术特点5：系统维护少，寿命长地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低;另外，地源热泵系统不是埋在地下就是放置在室内，使用寿命长，一般地源热泵地上机组正常使用寿命不低于25年，地下埋管可达50年，远远高于普通空调机组。从地源热泵原理和特点和优势汇总可以看出地源热泵技术相比传统空调技术有很大优势，但是，地源热泵空调技术的初期投资比较大，这也是令许多用户心存芥蒂的。不过就小编看来，地源热泵虽然在前期安装的过程中投资比较大，但是其节能、使用寿命长等优势也完全可以把前期的投资赚回来，并且在运行的过程中也比较稳定，朋友们大可不必担心这个问题。

别墅地源热泵中央空调的安装标准有哪些

1.地埋管地源热泵系统原理、特点

地埋管地源热泵系统获取浅层地温能方式是采用地埋管换热系统，其工作原理是传热介质（主要是水或乙二醇）在密闭的竖直或水平地埋管中循环，利用传热介质与地下岩土层、地下水之间的温差进行热交换，达到利用浅层地温能的目的，并进而通过热泵技术实现对建筑物的供暖和制冷，工作原理图见3-11和图3-12。

图3-11　夏季地埋管地源热泵工作原理图

图3-12　冬季地埋管地源热泵工作原理图

地埋管地源热泵除具有地源热泵的所有特点外，还具以下显著的特点是：

（1）项目需根据的冷、热负荷大小钻凿数量众多的钻孔，下入有一定强度、抗腐蚀和传热性能好的密闭循环管，然后将所有的循环管连接起来进入机房和主机。

（2）地源热泵系统与地下岩土体、地下水之间通过传导散（吸）热，区别于地下水地源热泵系统主要通过对流散（吸）热，热交换效率低于地下水地源热泵系统。

（3）与传统空调系统相比，地埋管地源热泵系统的主要缺点是其地埋管换热器初投资较高，并且一般情况下也高于地下水地源热泵系统的初投资，这也是阻碍地源热泵系统发展的主要原因之一。

（4）与地下水地源热泵系统相比，地埋管换热器占地面积较地下地下水热泵系统大。这也是阻碍地埋管地源热泵系统在人口、建筑密集区发展的另一重要原因。地埋管换热器一般布置在绿地、道路、停车场、广场、学校操场等下面，也有布置在建筑物基础下和建筑物的桩基内。

（5）与地下水地源热泵系统相比，地埋管地源热泵系统因不从地下取水，从理论上讲对地下空间环境影响较地下水地源热泵系统小，办理手续也较地下水地源热泵系统简单。

（6）具有绿色环保、高效节能、运行成本低、一机多用、技术成熟、应用范围广（原则上适用于任何地层和建筑）、无需抽取地下水等特点，未来应用前景广阔。

（7）从水文地质角度讲，松散层孔隙地下水的富水性主要受含水层的粒径影响，粒径越大，孔隙度越大，地层富水性越好、渗透性越强。因此，地下水地源热泵和地埋管地源热泵项目对水文地质条件要求具有一定的互补性，也就是不适合地下水的地区，往往适合地埋管。以北京地区为例，地下水地源热泵主要分布在永定河冲洪积扇中上部的海淀、丰台两区，而地埋管地源热泵主要分布在顺义、昌平、朝阳、海淀山后地区，也就是温榆河、永定河、潮白河冲洪积扇的中下部的广大地区。

2.地源热泵系统的组成和基本情况介绍

地埋管地源热泵系统与地下水地源热泵系统相似，由地埋管换热系统、机房系统和末端系统三部分组成。从专业技术角度上讲，末端系统的设计和施工属于由暖通空调专业；机房系统主要由主机、电气自控系统和水流控制系统组成，其核心是热泵机组技术；地埋管换热系统的设计和施工属于地质和水文地质专业，必须由有地质勘察和凿井施工资质的专业部门来完成。因此，地埋管地源热泵系统的核心实际上是以单独的暖通空调技术、热泵机组技术和地质勘察技术为支撑的、多学科相互配合和有机组成的综合新型、环保、节能技术。

根据地埋管路埋置方式的不同，地埋管换热系统可分为水平地埋管换热器和竖直埋管换热器，见图3-13和图3-14。水平地埋管是在地面挖1.5～2.5m深的沟，每个沟中埋设2、4或6根换热塑料管，因水平埋管占地面积较竖直埋管大，效率较竖直埋管低，故我国已建的地埋管地源热泵系统大多采用竖直埋管系统。

图3-13　水平地埋管换热器

图3-14　竖直地埋管换热器

竖直地埋管系统埋管深度一般在50～150m之间，以100m左右深度的钻孔居多，钻孔口径一般在120～150mm之间，大多数钻孔施工在第四系松散层中，少部分项目钻孔施工在基岩中，如北京市昌平区山水宜家别墅、房山区天湖国际会议酒店项目等；钻孔与地埋管之间采用回填料填实，回填方式主要有原浆回填、中砂回填、素土回填和水泥砂浆回填等；地埋管材质以HDPE管为主，直径绝大多数φ32mm。

根据竖直地埋管埋入换热孔内U形管的数量，系统又可分为单U和双U埋管系统，见图3-15和图3-16；地埋管与周围岩土体换热方式为传导散热或吸热，为避免换热孔之间的相互干扰和节省占地，地埋管孔设计间距一般4～6m；根据设计要求的不同，地埋管内的循环液（换热介质）可以是水或防冻液。

图3-15　单U竖直埋管地源热泵换热系统

图3-16　双U竖直埋管地源热泵换热系统

3.地源热泵系统核心技术——单孔换热能力分析

在推广地埋管地源热泵技术实践过程中，由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，尤其是地下水位埋深和地下水的渗透速度的差异，导致各地区岩（土）层的导热性和地埋管单延米换热能力差异巨大，在一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不适用，即使在同一地区，也因项目地点位于河道冲洪积扇的上、中、下游的不同，导致项目设计的单孔换热能力不同。因此，与地下水地源热泵系统相同，地质勘察技术仍是地埋管地源热泵系统技术的核心，也是浅层地温能开发利用工程能否成功应用于实践的关键。

地埋管换热器是地源热泵技术的核心，它由众多的地埋管孔及其连接它们的U型管、水平管组成。在一定的冷、热负荷情况下，如果地埋管孔数量设计偏多，单孔换热量未达到最佳的单孔换热能力，就意味着项目初投资偏大，占地面积也越大，地埋侧末端循环泵也越大，运行的经济性降低；如果地埋管孔数量设计偏少，单孔换热量不能满足负荷要求，就意味着循环液在冬季出水温度会越来越低，出现“末寒”现象，夏季出水温度会越来越高，出现“末热”现象，降低主机运行的能效比，甚至导致主机停机保护，系统无法运行，其结果最终是影响系统的经济性和系统的稳定性。

地埋管换热器设计是否合理，决定着地源热泵系统的经济性和运行可靠性。因此，单孔换热能力分析是地埋管换热器设计的核心。增强地埋管换热器传热的方法与传统的换热器基本相同，即应提高传热温差，增加传热面积，减少传热热阻。

传热温差的改变要受到地层温度、循环液温度及热泵主机的参数的限制。地层温度在各地区是恒定的，无法改变。循环液温度也就是蒸发器或冷凝器出口温度，它受主机性能和参数控制，过高或过低的出口温度会降低主机运行的能效比，影响系统的经济性。

增加传热面积实际上就是增加地埋管换热器长度，这也就是增加项目初期投资，增大占地面积，过度的地埋管换热器长度不但不会提高系统的经济性反而会降低地埋管地源热泵项目的经济性。

因此，增强地埋管换热器传热的方法主要是降低传热热阻。循环液与地下岩土体、地下水之间的传热过程受以下两种因素控制：一是地埋管换热器；二是岩土体、地下水的传热性能。在工程实践过程中，通常以钻孔壁为界，把所涉及的空间区域划分为钻孔内的地埋管、回填料部分和钻孔以外的岩土体部分。钻孔以外部分的传热由两部分组成，一是从钻孔壁到末端未受到干扰的远端介质的岩土层热阻，该项热阻主要取决于岩土体导热系数；二是各地埋管之间温度场的相互干扰而形成的附加温变热阻，这部分热阻主要取决于地埋管的布置形式和间距，及其释、放热量的平衡程度。钻孔内部的传热热阻主要由管内热阻和管外回填料的热阻构成，这部分热阻容易通过工程措施控制，可增加单孔换热能力。

1）钻孔外热阻

岩土体的导热系数和热扩散率对地埋管换热器设计非常重要，决定了地埋管换热器长度、地埋管的布置形式和间距、占地面积。岩土体导热系数表示通过大地的热传导能力。热扩散率是衡量大地传递和存储热量能力的尺度。岩土体的含湿量对岩土体的导热系数和热扩散率有很大影响，夏季工况运行时地埋管换热器内循环液温度高于岩土体温度，导致地埋管周围的岩土体水分扩散减少，岩土体变得干燥，降低其导热系数，形成热不稳定现象。在设计换热器长度时，在地下水缺乏或地下水埋藏较深的地区，尤其需要注意。

地埋管换热器运行过程中，地埋管周围的岩土体温度场会发生变化，随着地温变化程度的增加和区域的扩大，相邻地埋管之间换热将受影响，把这种因地温变化而引起的换热阻力的增加与换热量的减弱，称为温变热阻。如果一年内，地埋管换热器从岩土体中吸收或散发的热量不平衡，会引起多余热量（冷量）的积累，引起地下恒温的变化，导致温度热阻的增加。

地下水渗流对地埋管换热能力有着非常重要的影响。由于地下水的热容量大，吸收或散发热量也大，在有地下水渗流情况下，热量或冷量很容易被流动的地下水带走，形成另一条热流通道，大大降低传热热阻。即使冷、热负荷不平衡的区域，地下水流动也将减弱“温变热阻”的影响。

2）钻孔内热阻

钻孔内热阻主要由地埋管和回填料的传热性能所控制。地埋管应采用化学稳定性好，有一定强度（主要是考虑埋管较深时，循环液对埋管的压力）、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材和管件。在目前技术、经济水平的情况下，大多已建工程采用聚乙烯管（PE管），这是综合考虑上面各项要求的选择结果。

在目前技术、经济水平的情况下，选择恰当的回填料是大多数地埋管地源热泵项目能够减少投资、提高系统运行经济性的最适宜手段。回填料介于地埋管与孔壁之间，其目的是增强地埋管与周围岩土体的换热能力，同时防止地表水通过钻孔向地下渗透，污染地下水和避免不同含水层地下水之间的交叉污染。回填材料的选择以及正确的回填施工对保证地埋管换热器性能有重要意义。采用导热性能不良的回填材料将显著增大钻孔内的热阻，在同样情况下导致所需的钻孔总长度增加，同时也意味着系统初投资以及运行费用增加。

根据《地源热泵工程技术规范》（GB50366—2005），“灌浆回填材料宜采用膨润土和细沙（或水泥）的混合浆或专用回填材料；当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体中时，宜采用水泥基料灌浆回填；回填材料及其配比应符合设计要求”。笔者建议：在地下水位面以下采用粗砂、砾石回填，在地下水位面以上采用水泥砂浆回填，其原因是：

（1）在地下水位面以下的钻孔区域，采用粗砂、砾石（D2～4mm，要求磨圆度好）回填将能够充分利用地下水热容量大和流动性好的特点，将产生的热量或冷量尽快带走，形成对流散（吸）热通道。由于存在地下水交叉污染的风险，在地下水有分层污染情况的地区，谨慎采用；

（2）在地下水位面以上的钻孔区域，回填料必须回填密实、完整，完全隔绝空气与地埋管之间接触，彻底避免空气混入回填料中，采用水泥砂浆回填将能够做到上述要求，更重要的是水泥砂浆回填具有良好的导热性、经济性及足够的耐久性等。

4.地源热泵系统设计和施工技术要求

地源热泵系统设计和施工应严格遵守《地源热泵工程技术规范》（GB50366—2005）。根据多年地埋管地源热泵项目施工及运行监测经验，同时应注意以下几点：

（1）在场地条件许可的情况下，地埋管换热器的施工尽量靠近的控制机房，以最大幅度节省地埋侧循环功率，提高系统的功效比。据调查，北京昌平区某地埋管地源热泵项目夏季运行时循环泵耗电量（包括末端循环泵）占到总耗电量40%～50%，明显高于正常值，其原因是地埋管换热器施工场地距机房较远，循环泵功率过大所致。

（2）在条件许可的情况下，地埋管地源热泵项目建成后最好首先运行制冷季，其目的是保证冬季运行效果，防止发生循环液（如果是水的话）冰冻的风险。

（3）地下水对地埋管孔的换热能力有非常重要的影响，但一般情况下地下水渗流速度快的区域含水层颗粒较大，施工地埋管孔难度较大，增大了项目的施工成本，故应综合考虑施工成本和换热能力的关系。

（4）当建筑物分散，且场地条件许可的情况下，宜采用分散式机房，有利于提高项目的经济性。

（5）地埋管孔一般深度在100m左右，一旦地埋管地源热泵系统建成并投入运行后，就需要永久占用地下空间（2m以下区域），将对区域规划（如地铁线路）和管线布置产生影响；

（6）在进行回填料回填施工时，务忙用铁铲一铲一铲的回填，速度不宜过快，防止因过快回填导致的回填料不实的情况发生。严禁用小推车整车灌入式回填。

（7）项目运行阶段，应密切关注和记录主机的供回水温度，主机和循环泵耗电量，为科学分析项目的运行情况打下基础。

（8）由于地埋管孔的单孔换能力测试试验时间有限（一般为10天左右），并且未能考虑到“温变热阻”的影响，因此其热物性结果往往并不能完全反映一个供暖或一个制冷季的运行情况，建议设计时参考相同地区、相同水文地质条件已建项目的经验值。

（9）地埋管孔的布置应综合考虑“温变热阻”影响和项目经济性。

（10）在进行地埋管地源热泵项目设计时，必须保证各地埋管孔的水力平衡，确保每个循环管内流速基本一致。

（11）应精确计算地埋管内流速，流速过大不会增加换热量，反而降低项目的经济性；流速过小将降低单孔换热能力。

地埋管地源热泵项目由于施工地埋管钻数量众多，因此地埋管钻施工成本往往是初投资大小的主要决定因素，建议在项目的论证阶段务必施工勘探试验孔，掌握项目的施工难度和施工成本大小，为项目的预算打下基础。根据《地源热泵工程技术规范》（GB50366-2005）要求，地源热泵系统方案设计前，也应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区岩土体地质条件进行勘察，勘察内容包括：

（1）岩土层结构；

（2）岩土体热物性；

（3）岩土体温度；

（4）地下水静水位埋深、水温、水质及分布；

（5）地下水径流方向、速度；

（6）冻土层厚度。

1、打井的位置

别墅地源热泵安装需要到室外打井，所以安装时需要有可以打井的庭院，一般来讲，需要选择好的打井位置，打井的数量根据房屋的实际面积来确定，还要有足够的深度。

2、室内机的安装

别墅地源热泵内机的安装要求合理，距离屋顶和墙面要有一定的距离，为了健康考虑，内机出风口要安装在不能直接在吹到人的位置。

3、室外主机的安装

别墅地源热泵空调需要主机的安装，大概需要2-3平米的空间，所以安装的时候要确定好室外主机的安装位置。