按照埋管形式,国内目前已有 U 型埋管和地源热泵系统,其基本技术是建立在欧洲技术体系下的地源热泵系统。U 型管地源热泵系统在小型建筑中(1000m左右)运用没有问题,随着实施规模的增大,U 型管地源热泵系统也暴露出不少缺点:
(1)它必须有很大的埋管深度要求,一般在 80m~150m 之间,浪费地下空
间,也可能对城市地下基础设施的建设和使用造成不利影响;
(2)供、回水管的距离太近,在直径 150mm 的圆孔内敷设供回水管,回水逆向换热的长度随着使用时间的加长而延长,随着使用时间的增加,换热效率逐步降低,热干扰变得严重以至效率低,系统温差无法给以保障,系统需要辅助冷热源;
(3)钻孔及埋管隐蔽施工,质量检测与保证的难度较大;
(4)由于缺乏有效的换热模型支撑,只有用加大埋管间距(最小为 3m×3m 的管间距)来保证换热效果,故占地面积较大;
(5)水平管道的水力平衡不易完成;
(6)在以岩石为承载力的地区,工程建设造价高(根据现有的统计资料,每平方米增加造价 200-350 元 )。因此,U 形管或水平埋管的地源热泵技术,受技术、造价、施工质量、地质和地理条件等的限制,其推广应用、尤其是在大型建筑中的应用有一定的局限性。
与U型埋管系统比较,水平埋管系统有稳定的换热量,有均匀的温度场,热干扰较小,造价较低,系统基本成熟。但水平埋管由于需要较大的场地,占地面积大,大面积规模实施也有一定难度。
目前,由贵州启利源工程技术人员研发的螺旋埋管地源热泵技术,已建立了相应的热工计算模型及设计计算软件。通过在多项工程中的应用和实践,其施工工艺不断完善,施工安全和质量得到有效提高和保证,系统热工性能良好,节能、节约投资的效果显著。是地源热泵技术转型和创新的一种新型的系统形式。该项技术属国内外首创。