地下換熱器是地熱熱泵系統的關鍵設備。
對於地表水和地下水源缺乏以及地下水開採受限制的地區，地下換熱器將是最佳的選擇。管道埋於地下淺層土壤中，循環水經水管壁直接與土壤進行熱交換。夏季循環水將制冷機組吸收的熱量向土壤放熱，冬季從土壤中吸熱並將熱量經熱泵機組傳遞至室內。
基本介紹
- 中文名：地下換熱器
- 外文名：ground heat exchanger
- 分類：水平、垂直埋管
- 材料：聚乙烯、聚丁烯
- 有點：性能好，占地少
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分類
地下換熱器有垂直埋管和水平埋管兩種形式，主要取決於場地大小、岩土類型及挖掘成本。
1、水平埋管換熱器有水平單管、水平雙管、水平四管、水平六管以及新開發的水平螺旋狀和扁平曲線狀管等。多層埋管的下層管處於一個較穩定的溫度場，換熱效率好於單層，而且占地面積較少，所以而且占地面積較少，因此套用多層管的較多。
2、垂直埋管換熱器有單U形管、雙U形管、小直徑螺旋盤管、大直徑的螺旋盤管、套管等，目前套用最為廣泛的是單U形管。
材料
目前最常用的管道材料是聚乙烯和聚丁烯管材。這些材料可以彎曲或熱熔形成不同的形狀，並保證使用壽命50年以上。PVC管不能作為埋管換熱器。
直徑和長度
埋管直徑的選擇應從兩方面考慮:大管徑可減小循環泵功耗，但埋管投資高，所需防凍液多；小管徑能使管內流體處於紊流狀態，流體與管內壁之間的換熱效果好，但處理和安裝的難度大。地下換熱器的管徑一般採用20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。並聯繫統中的環路常用小直徑管，集管用大直徑管。
地下換熱器的傳熱量與當地岩土的溫度和熱物性、埋管的形式、熱泵運行時間等多種因素有關。因此換熱器的長度不能只由室內瞬時負荷來確定。
特點
不同類型的地下換熱器特點不同。
1、水平埋管換熱器，由於水平管埋深較淺，其埋管換熱器性能不如垂直埋管，而且施工時，占用場地大，在實際使用中，往往是單層與多層互相搭配；螺旋管優於直管，但不易施工。由於淺埋水平管受地面溫度影響大，地下岩土冬夏熱平衡好，因此適用於單季使用的情況（如歐洲只用於冬季供暖和生活熱水供應)，對冬夏冷暖聯供系統使用者很少。
2、水平埋管換熱器，施工簡單，換熱性能較好，承壓高，管路接頭少，不易泄漏等，所以目前套用最多。
