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摘 要：随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求越来越高,同时鉴于全社会提倡的绿色、环保的可持续发展道路,一种新能源越来越受到人们的青睐——-地源热泵.地源热泵系统主要利用地下浅层恒温地热资源进行能量输入,实现热能转移,是一种高效、节能、环保的系统装置.地源热泵在使用过程中也会有很多的问题,文章仅针对地源热泵实际使用中的管道材质方面进行初步的对比、分析.
关键词：地源热泵；管道材质
近几年,地源热泵作为一种利用地能设备被广泛应用于厂房、办公楼等建筑中.地源热泵在使用过程中室外管道材质质量的好坏是影响其使用性能正常发挥的重要因素,不同的管材对地源热泵有不同的影响,另外对其使用寿命有重大的影响.所以在地源热泵施工的过程中一定要合理选择地源热泵的管道材质,确保管道使用安全、寿命长、功能强.
1 地源热泵系统概况
地源热泵是利用浅层地下土壤、地下水以及岩石等作为 机构储存大量能源为建筑空间提供冷暖气、热水等的一种装置.夏季能把空调排除的废热输送至地下,冬季把土壤中的热能提取出来输送给空调,地源热泵是目前较为高效、节能、舒适的一种暖通系统,应用比较广泛.
地源热泵系统工作原理是采用闭式方式,通过地下介质作为热载体,使地下介质在埋于土壤内部的封闭管道中循环流动,进行冷热交换.系统构成一般由室内换热系统和室外换热系统组成其中室内换热性主要由整体直接送风、冷媒水加风机盘管等多组成；室外换热系统主要由不同类型的管材和相应的管件组成.由于其合理运用了清洁可再生能源,符合可持续发展观念,被广泛应用于各种大型建筑中.
2 地源热泵使用过程中对管道材质的要求
地源热泵整个系统的完成仅仅依靠室内装置系统是完全不够的,必须重点考虑室外管道材质问题,因为地源热能是利用地下媒介进行工作,管道必须埋于地下,在长久的使用过程中管道肯定会受到侵蚀,影响地源热泵正常工作.所以地源热泵在建设伊始就应该选择合适的管材进行施工.
2.1 耐老化
管材的选择必须满足在正常使用的条件下能够满足地源热泵系统室外管道使用50年以上,必须有一定的耐老化作用,延长其使用寿命.
2.2 较强的抗应力开裂性
其管材的选择必须具有一定的切口敏感度、剪切强度好、抗刮痕能力强以及较强的抗应力开裂性能,以便能够抵御施工过程中造成的损伤和长期使用造成的破坏.
2.3 耐腐蚀性
地源热泵系统的管材必须具有较强的耐腐蚀性,可耐多种化学介质的腐蚀,能够适用于任何地质状况.因为土壤中存在较多的化学物质,如果管道的耐腐蚀性不好,会对其造成降解作用,降低地源热泵的使用寿命.
2.4 抗磨损性强
地源热泵管材的抗磨损性必须在一般耐磨性钢管的5倍以上,这样才能保证热泵系统功能的正常发挥.另外管材接头要具有可靠性,其接头管材强度必须高于管道母体强度.
2.5 可挠性好
地源热泵管材要选择柔韧性较好的材质,这样容易使管道弯曲,便于施工,减少管件设置,降低管道安装费用.
2.6 流水阻力小
其管材选择还应该考虑内表面的光滑度,光滑度越高,管道的流水阻力越小.光滑的表面是保障管道较高输送能力的重要前提,而且降低了管路的压力和输水能耗.
3 地源热泵中不同管材的对 析
地源热泵的管道材质主要使用PE管材和PB管材两种.
PE管材的材质主要是聚乙烯,PB管材材质主要是聚丁烯,这两种材质的柔韧性都比较好,而且能够通过加热融合成比管子自身强度更好的连接接头,是埋管管材的最佳选择.地源热泵地理管一般采用这两种材质的管材.地理管的选材标准是化学稳定性好、导热系数大、流动阻力小、耐腐蚀等,不适合采用聚氯乙烯管,比较适合采用聚乙烯管和聚丁烯管,管件和管材应该是同一种材质的材料.PE和PB材料对比如表一.
PE和PB管材各有优缺点,单单从价格方面来说PE管材比较好,工程实际应用中应该主要从管材的综合性能考虑,PB管材各种性能均比PE有稍微的优势,而且使用限制比较少,所以选择PB聚丁烯材质作为地理管道的管材相对较理想.
在地源热泵系统中,同时要注意埋地管的铺设问题,埋地管采用垂直铺设,一般利用U型弯和固定支架等管件.目前管材和U型弯的连接一般采用电容套管连接.埋地管才和主管一般采用热熔承插变径管件,规格一般为De40-De63.聚乙烯管材选择黑色、内外表面光滑清洁的材质,端头要尽量平整并和轴线垂直.
4 结语
综上所述,地源热泵系统管材的选择对其使用性能有较大的影响,在使用过程中要注意管道材质的选择,管道不仅要耐磨、耐腐蚀、抗裂,而且阻力要小、传热性能好等,通过对 析,可以发现PE材质更适合应用于地源热泵系统中,能够有效的解决其在实际运用中各种问题,延长地源热泵的使用寿命.
参考文献
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参考文献：
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