土壤源热泵综合实验室平台设计+CAD图纸(21)
根据实际场地的大小，埋管可在建筑物周围布置成线形、方形、矩形、圆弧形等。但为了防止埋管间的热干扰，必须保证埋管之间距离在其热作用半径之外。间距的大小与土壤热物性、系统运行状况（如连续运行还是间歇运行，间歇运行的开、停机时间比等）、埋管的布置形式（如单行布置还是多排布置）等因素有关。
对于竖直埋管，地源热泵取热运行时（冬季）间距可取4m，放热时（夏季）间距可取5m，综合考虑冬夏工况，U形管埋地换热器间距大于5m较好，相邻井孔的最小距离应大于4.5m。
工程规模较小，埋管单排布置，地源热泵间歇运行时，埋管间距可取3m,；规模较大，埋管多排布置，地源热泵间歇运行时，埋管间距可取4.5m；若连续运行（或开停比较大）应取5～6m。
从换热角度分析，间距大，埋管间相互的热干扰少，有利于换热，但占地面积增大，工程造价会有所增加[2]。
根据以上资料，以及实验室预定研究项目的要求和施工场地的限制，对井的设计深度为60m、80m、100m、120m各两口，间距为4.5m，成矩形，井口直径为20cm。位置尽量靠近实验室，以缩短管线距离，缩小施工面积，减少工程造价。据实地勘测，打井位置确定在离实验室外墙25m的地方。
4.2 地埋管换热器的设计与施工
根据室外钻井的设计与布置，地埋管换热器的长度及布置位置也基本得以确定。根据实验要求，一个60m和一个100m井要设置为双U管路。故地埋管总长L=(60+25)×3+(80+25)×2+(100+25)×3+(120+25)×2=1130m。
采用地埋管换热器的管材应采用导热系数大、流动阻力小、热膨胀性及化学稳定性好、耐腐蚀的塑料管及管件。本设计采用目前应用最多的高密度聚乙烯管（HDPE）。这种聚乙烯管较为柔软，在7个大气压下使用寿命可达50年。
表4.2列出所用上海伟星管业聚乙烯（HDPE）地源热泵专用管材的主要参数及性能：
表4.2 聚乙烯（HDPE）地源热泵专用管材的主要参数及性能
尺寸规格 Φ32 公称压力 SDR11 断裂伸长率% ≥350
纵向回缩率% ≤3 氧化诱导时间（200℃），min ≥20
静液压强度 20℃100h PE80 9.0MPa 不破裂不渗漏
PE100 12.4 MPa
80℃165h PE80 4.6 MPa 不破裂不渗漏
PE100 5.5 MPa
对进入现场的管材、管件必须逐件进行外观检查。管道内外表面应清洁、光滑，不应有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷；管端头应切割平整，并与管轴线垂直。施工所用地埋管应具备生产厂家的合格证，不使用不合格的产品。地埋管应按设计要求长度成捆供应，中间不应用机械接口及金属接头。
管材和管件在存放、搬运和运输过程中，要注意保护，小心轻放，排列整齐，采用柔韧性的皮带、吊带或吊绳进行装卸，不能随意抛摔或沿地拖拽。夏季施工时管道因受热易发生热变形，对未安装的管子应采取遮蔽措施，避免被阳光直接照射。
在每钻一孔前，U形管必须组装好。换热器的U形弯管要选用定型的U形弯管成品件，不能采用两个90°的弯管对接构成的U形弯管，以免增大阻力，降低连接强度。为防止因U形管的两支管距离过近，运行过程中发生“热短路”，两支管间每隔2～4m应设一弹簧卡（或固定支卡），将其分开。