地理管地源热泵系统热平衡

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1、地理管地源热泵系统热平衡　　【摘要】地理管土壤源热泵具有节能与环保的特点，连年来生长迅速，但在应用中存在冷热负荷不平衡的不利因素。这种不平衡会导致热聚集，引起整个体系性能的降低。本文介绍了针对差别情况的管理要领，如冷却塔帮助散热装置，太阳能-土壤源热泵混和体系等。并提出了亟待管理的新问题。【关键词】地理管土壤源热泵、热平衡中图分类号：Q938.1+3文献标识码：A文章编号：一、前言土壤源热泵也称为地埋管地源热泵,它一样通常接纳埋在土壤下40~110m深度的U型塑料管(内部为水或含防冻剂的水溶液)与土壤举行热交换,在夏日提供冷冻水,在冬季提供热水供空调及生存热水

2、使用。土壤源热泵体系的研究和项目实施是我国地源热泵体系三种情势中开始最晚的一种，其造价和运行费用相对也较地下水地源热泵和地表水地源热泵体系稍高。但这些并没关系碍土壤源热泵的迅速生长，缘故起因在于土壤源热泵接纳地埋管换热器内循环水变更土壤中贮存的温差能。没有对天然水源的开采和污染的担心，因此实用性更广，平静稳固性更高，尤其在夏热冬冷地域不失为一种新的节能型空调冷热源。7由于存在土壤热平衡的问题，土壤源热泵的推广出现了较大的困难,现在虽有一些项目投入应用。但热平衡问题的管理并不好，长久运行后土壤温度是否出现一些差别依然难以确定。可以说，土壤热平衡问题已经成为制约土

3、壤源热泵推广应用的最大拦阻。二、土壤热平衡问题由来的泉源土壤源热泵经过土壤换热器从地下土壤中提取温差能，虽然热泵机组的热源和热汇都是扩散半径领域内的土壤温差，但由于修建物冬夏空调负荷以及运行的时间差别等，导致在空调运行时期土壤换热器体系夏日累计向土壤的放热与冬季从土壤的取热量通常有些差别，如此长久取放热量不平衡的聚集会凌驾土壤自身对热量的扩散本领，造成其温度不停偏离其初始温度，并导致土壤换热器体系内循环水的温度随之改变以及体系运行效率逐年降落，这即通常称呼的土壤源热泵热平衡问题地埋管换热器的实际传热历程是一个巨大的非稳态传热历程，它以土壤导热为主,7但同时还包

4、括了土壤多孔介质中的气氛、地下水体的天然对流以及地下水的迁徙传热。因此土壤的土壤初始温度、管径和流体物性、热物性、埋管质料、流速、含水量等对单个的地埋管换热器传热历程发生不利影响。地埋管换热器中的指定地理位置的土壤的温度改变同时还受附近位置的多个地埋管换热器温度波在该地叠加的影响。在空调的运行时期，过渡季候空调体系的停运加上周期性改变的负荷输入，造成了地埋管换热器附近的土壤温度场总是在升温-降温-升温的循环改变历程之中。土壤散热包括两个内容，一个是土壤的热传导带走的热量，另一个是地下水迁徙所带走的热量，散热的工具都是大地。由于大地自己具有富裕大的容积，因此只要

5、能保持每年空调体系从地下取放热差值不凌驾土壤固有的散热本领，就可以保持整年的热平衡。三、土壤热失衡问题的管理方案地埋管地源热泵热失衡问题完全不是科技上的难题，完全可以经由体系的合理操持和范例化运行管理解决。管理的要领在减少冷热负荷的不平衡率和地埋管换热器群的密集度，前者可以经由增大地埋管散热器部署的间距、减少地埋管换热器等单位深度负担的管理负荷等步调举行，而后者可以经由设置体系调峰、使用热泵机组热循环技能降低夏日排热等步调实现。相比较而言，减小地埋管换热器群的密集度须要增长地埋管换热器部署面积，因而其实施受实际情况限定，但对体系长期平稳运行更有用。经由体系调峰

6、等步调可以将土壤温升控制在有限领域内并得到较好的经济性，但合理的调峰比例需要凭据空调负荷情况作技能经济阐发确定。现在地埋管换热器制冷和制热的发力一样通常根据一连稳固247h后的土壤热特性测试效果作为参考依据举行施工，虽然这些测试数值考虑了体系一连运行后的效率降低，但不能反映地埋管换热器组暖通空调群之间的相互影响。因此实际使用当中要举行修正。有调峰的复合式体系的团体经济性更好，因此条件具备时应该优先思考作为管理土壤热失衡的重要步调。但是应该明确调峰体系同时也提高了剩余地埋管换热器的使用频率，因此调峰后土壤负担的冬夏负荷不宜相差过大。使用带热接纳功效的地埋管地源热

7、泵机组提供生存热水，在冬季增长了地埋管地源热泵体系的取热负荷，在夏日使用了热泵机组向地下的冷凝排热，在过渡季候部门带有全热接纳功效的热泵机组还可以作为热水机使用从地下取热,这对缓解土壤热失衡非常有益,同时也可以提供便宜的生存热水，对有生存热水需要的项目也是一个很有好处的技能本领。另外，条件允许时还可以使用以下技能本领缓解土壤热失衡问题：1、在寒冷地域，要是有条件，冬季可以使用生产生存废热和污水处理废热来帮助土壤源热泵体系。该混合体系实现了能源的可持续生长，将生活生产中的废热很好地使用起来，对改造市区情况、节省能源具有重要意义；同时改造了土壤的热平衡问题，提高了

8、土壤源热泵效率，使其可以长久、持续、稳