土壤源热泵系统模拟和经济性评估研究.pdfVIP

2010年第 38卷第 1期 流 体 机 械 75 文章编号：2010)O1—O076—06 土壤源热泵系统模拟和经济性评估研究 黄 兵 ，杨昌智 (湖南大学 ，湖南长沙 410082) 摘 要： 在线源理论的基础上建立了土壤源热泵系统的模拟模型，该模型可以用于土壤源热泵系统的全年运行模拟， 预测土壤源热泵系统的能耗情况；对于土壤源热泵系统的经济性评估 ，提出了地下换热器换热成本 的概念，并导出了地 下换热器换热成本的通用计算方法。本文中的模型可以对土壤源热泵系统的设计方案进行经济性评估 ，以便设计人员 选取经济性较好的方案。 关键词 ： 土壤源热泵系统；模拟；地下换热器；换热成本；经济性评估 中图分类号： TB6 文献标识码 ： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．01．019 Resarch onSimulationandEconomicAssessmentofGroundSourceHeatPumpSystem HUANG Bing，YANG Chang—zhi (HunanUniversity，Changsha410082，China) Abstract： A mathematicalmodelforsimulationofgroundsourceheatpumpsystem isbuiltbasedonlineheatsourcetheory． Thismodelcanbeusedinsimulationofannualenergyconsumptionofrgoundsourceheatpumpsystem ，andCanbeusedtofore- casttheenergyconsumptionofgroundsourceheatpumpsystem aswel1．Theconceptnamedasheattransfercostisproposedfor economicassessmentofrgoundsourceheatpumpsystem ；whatgmore，acalculationmethodofheattransfercostisalsodeduced． Themathematicalmodelofthispapercanbeusedofrdesignersofgroundsourceheatpumptoselectadesigningschemethatis moreeconomica1． Keywords： groundsourceheatpump system；simulation；rgoundheatexchanger；heattransfercost；economicassessment 1 前言 步长，提出了负荷累积和负荷主导期的概念，结合 trnsys软件对土壤源热泵系统进行了长时间的模 目前，土壤源热泵的设计主要依靠简化的半 拟 ¨。。王景刚等在圆柱理论的基础上，对地源热 经验公式进行计算，计算出所需要的钻井长度，这 泵的换热特性进行了研究，并进行了实验验证，验 种方法简单实用，但是没有考虑负荷的动态变化， 证了圆柱理论对地源热泵模拟的准确性 。杨卫 无法知道设计 出的钻孔长度是否能够满足或者超 波和施明基使用线源理论建立了可以用于土壤源 过了系统的要求。要解决以上问题，需要引入对 热泵系统短期运行模拟的计算模型，并把模拟结 土壤源热泵系统进行全年模拟的思路来评估设计 果和圆柱理论的计算结果进行了比较，两种方法 方案的经济性。通过全年的运行模拟，可以针对 的计算结果相对误差很小，但所建立的模型需要 不同地区、不同的建筑类型选取最优的设计方案， 较长的计算时间，不适合做全年或多年模拟_4j。 使得地下换热器的换热成本是最低的。换热成本 影响土壤源热泵系统的初投资和运行成本的 包括了地下换热器的初投资和热泵的运行成本