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第一章　绪论1

1.1　热泵与建筑空调1

1.2　空调热泵的分类2

1.2.1　空气源热泵2

1.2.2　地源热泵3

1.3　地源热泵技术的发展与研究现状6

1.3.1 国外的发展与研究现状6

1.3.2　国内的研究与应用现状8

第二章　竖直地埋管换热器的传热分析13

2.1　地埋管换热器传热分析概述14

2.1.1　工程设计用的半经验公式方法15

2.1.2　地埋管换热器的数值计算17

2.1.3　基于叠加原理的方法18

2.2　钻孔内的传热分析19

2.2.1　钻孔内的一维导热模型20

2.2.2　钻孔内的二维导热模型22

2.2.3　单U型管钻孔内传热的准三维导热模型26

2.2.4　双U型管钻孔内传热的准三维导热模型31

2.2.5　套管式地埋管换热器的热阻43

2.3　钻孔外的传热分析47

2.3.1 钻孔外的一维导热模型48

2.3.2　有限长线热源模型50

2.3.3　倾斜钻孔的传热分析54

2.4　有地下水渗流的地埋管换热器传热模型62

2.4.1　数学模型及解64

2.4.2　地下水渗流对地埋管换热器传热的影响66

2.4.3　水文地质条件的影响68

2.5　多钻孔地埋管换热器的传热分析70

2.6.1 变负荷工况下的温度响应72

2.6　地埋管换热器在变负荷工况下的温度响应72

2.6.2　周期性热流作用下的温度响应73

2.7　地埋管换热器设计和模拟软件75

2.7.1　“地热之星V2.0”的功能76

2.7.2　数据输入77

2.7.3　模拟计算和设计计算77

第三章　地埋管热交换系统81

3.1　地质与土壤热物性81

3.1.1　地温分布81

3.1.2　地质构造83

3.1.3　地下储存能83

3.1.4　岩土热物性85

3.2.1　概述87

3.2.2　简化模型与思路87

3.2　地层热物性的测定87

3.2.3　测量装置与测量方法88

3.2.4　方法检验与测试实例89

3.3　地热换热器的计算方法92

3.3.1　地热换热器的计算及特点92

3.3.2　地热换热器方案设计的概算指标94

3.3.3　U型埋管换热计算原理96

3.3.4　计算方法与框图97

3.3.5　与现有地热换热器计算方法的比较97

3.4　竖直埋管换热器的设计100

3.4.1　地埋管管材与传热介质100

3.4.2　地热换热器的负荷计算104

3.4.3　地埋管换热器的布置形式105

3.4.4　地热换热器长度计算108

3.4.5　地热换热器系统的压力损失计算109

3.5.1　地热换热器设计111

3.5　地热换热器设计与运行测试实例111

3.4.6　循环泵的选择111

3.5.2　地热换热器的运行测试114

3.6　影响竖直埋管换热的主要因素118

3.6.1　地埋管换热的强化与热阻分析118

3.6.2　钻孔回填材料对地埋管换热的影响121

第四章　地埋管换热器的施工126

4.1　施工设备126

4.1.1　钻孔与挖掘机械126

4.1.2　焊接与回填设备127

4.2　施工前的准备129

4.2.1　现场勘察129

4.2.2　场地规划130

4.2.3　水文地质调查131

4.2.4　测试孔与监测孔131

4.3.1　管道的热熔连接132

4.3　地埋管管道的连接132

4.3.2　管道的电熔连接134

4.3.3　钢塑管道的转换连接136

4.3.4　聚乙烯管道连接与施工时应注意事项137

4.4　地埋管换热器的安装138

4.4.1　水平式地埋管换热器138

4.4.2　竖直式U型埋管换热器139

4.5　地埋管换热系统的检验与水压试验142

4.5.1　地埋管换热系统的检验142

4.5.2　地埋管水压试验143

第五章　地埋管地源热泵系统设计145

5.1　地埋管地源热泵系统145

5.1.1　地源热泵空调系统组成及其运行145

5.1.2　地源热泵空调系统设计内容148

5.2.1 单U型埋管与双U型埋管换热器151

5.2　地热换热器结构与管网设计151

5.2.2　竖直U型埋管的管网设计155

5.3　地源热泵空调的水系统设计159

5.3.1　集中式与分散式地源热泵系统159

5.3.2　集中设置水泵的分散式地源热泵系统161

5.3.3　分散设置水泵的分散式地源热泵系统165

5.3.4　集中-分散设置水泵的地源热泵系统168

5.3.5　混合地源热泵空调系统171

5.3.6　各种地热换热器循环液水系统的比较与分析174

5.4　水源热泵机组选择与空调末端设计175

5.4.1　水源热泵机组类型及其工作范围175

5.4.2　水源热泵机组的选用及设计要点177

5.4.3　空调末端系统的设计178

5.5　地源热泵空调系统的调节与控制181

5.5.1　定流量水系统的调节控制181

5.5.2　一次泵变流量系统的调节控制182

5.5.3　二次泵水系统的调节控制184

5.5.4　热泵机组的调节控制185

第六章　地埋管地源热泵工程实例188

6.1　居住建筑188

6.1.1　单体别墅188

6.1.2　连体别墅191

6.1.3　住宅楼建筑196

6.2　公共建筑198

6.2.1　地下展览厅198

6.2.2　综合办公楼199

附录　标准选摘203

附录A　《水源热泵机组》（GB/T 19409—2003）选摘：水源热泵类型及其主要技术参数203

附录B　《地源热泵系统工程技术规范》（GB 50366—2005）选摘：地埋管换热系统208

作者简介212