土壤源热泵系统热平衡问题探究.pdfVIP

浙江建筑，第27卷，第 10期 ，2010年 10月 ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．10，Oct．2010 土壤源热泵系统热平衡 问题探究 InvestigationofHeatBalanceofGroundSourceHeatPumpSystem 张 玲 ，黄奕注 ZHANG Ling，HUANG Yi—yun (浙江建设职业技术学院 ，浙江 杭州 311231) 摘 要 ：由于使用地区的地域差异 ，土壤吸 、放热不平衡是应用土壤源热泵过程 中面临 的一个普遍 问题。在此对土壤 源热泵 系统热平衡问题进行分析 ，提 出了解决该问题 的技术思路 。并对这些解决方法进行探讨 ，提出了辅助系统 的优越 性。这对能源的 合理利用 ，土壤源热泵的推广使用具有重要意义 。 关键词 ：土壤源热泵 系统 ；热平衡 ；辅助系统 中图分类号：TU83 文献标识码 ：B 文章编号 ：1008—3707(2010)1o一0052—03 运行 ；但如果夏季排放的热量 和冬季吸收的热量不 1 土壤源热泵简介 吻合 ，则会导致土壤温度的升高或降低 ，这样长期取 土壤源热泵也称为地埋管地源热泵 ，它一般采 放热量不平衡 的堆积会超过土壤 自我调节功能，造 用埋在土壤下50～100m深度的u型塑料管 (内部 成其温度不断偏离初始温度 (升高或者降低)，对 系 为水或含防冻剂 的水溶液)与土壤进行热交换，在 统持续稳定运行不利。这即通常所说的地埋管地源 夏季提供冷冻水 ，在冬季提供热水供空调及生活热 热泵热失衡 问题 。 水使用。土壤源热泵系统 的研究和项 目实施是我国 由于存在土壤热平衡 的问题 ，土壤源热泵 的推 地源热泵系统三种形式中开始最晚的一种 ，其造价 广出现了较大的困难 ，目前虽有一些项 目投入应用， 和运行费用相对也较地下水地源热泵和地表水地源 但热平衡问题的解决并不理想 ，长期运行后土壤温 热泵系统稍高。但这些并不妨碍土壤源热泵的迅速 度是否出现严重偏差依然难以确定。可以说，土壤 发展 ，原因在于土壤源热泵采用地埋管换热器 内循 热平衡 问题 已经成为制约土壤源热泵推广应用的最 环水换取土壤中贮存的温差能 ，没有对 自然水源的 大阻碍 。 开采和污染的担心 ，因此适用性更广 ，安全稳定性更 2 热平衡 问题解 决方案 高 ，尤其在夏热冬冷地区不失为一种新 的节能型空 调冷热源 。 由于我国南北方气候差别很大，北方寒冷 ，冬季 土壤源热泵系统在夏季工况时，系统将吸收室 负荷远大于夏季负荷 ；相反南方炎热，夏季负荷远大 内的热量 ，向土壤排放这些热量，从而导致土壤温度 于冬季负荷 ，所 以在我 国单一的使用土壤源热泵系 的升高 ；相反冬季工况时，系统将 吸收土壤的热给室 统 ，会导致土壤 的不平衡性从而影 响生态环境 的破 内，使得土壤 自身温度下降。如果夏季排放 的热量 坏。合理地设置土壤热泵辅助系统不仅可以解决土 和冬季吸收的热量刚好吻合时 ，则全年土壤温度场 壤热平衡问题 ，甚至可 以额外节约能耗或节省安装 变化不会太大 ，土壤源热泵可 以长期、持续 、稳定地 运行费用 。 收稿 日期 ：2010—06—07 作者简介：张 玲 (1971一)，女 ，浙江衢州人 ，副教授 ，从事供热 、通风与空调教学 与科研研究工作 。 第 10期