桩埋管地源热泵空调系统设计探析

作为地埋管地源热泵的一种埋管形式—桩埋管,其推广应用不仅可减少了地源热泵系统的钻孔数量及钻孔需要的地面面积,并还能降低工程投资,加快施工进度.文章结合实际工程探讨了地源热泵系统采用桩埋管与室外埋管相结合的设计方法,并对该系统的经济性与节能性进行了分析和比较,结果表明:该系统具有良好的经济效益和社会效益.     

基于TRNSYS的增加辅助冷却设备的地源热泵系统优化

以南昌市某建筑为研究对象,利用TRNSYS仿真平台建立了地源热泵及锅炉+冷水机组两种空调系统数学模型,对其节能性进行探讨。同时针对地源热泵系统在夏热冬冷地区因冷热负荷不平衡导致土壤温度升高,不利于系统长期稳定运行的问题,提出了控制负荷侧供水温度及地源侧出水温度两种优化策略。地源侧出水温度控制使用冷却塔辅助冷却实现,采用与地埋管并联方式运行。结果发现:地源热泵系统全年能耗相比与锅炉+冷水机组系统减少27%,而且优化后的地源热泵系统运行20年土壤温度比优化前下降了9.7℃,夏季制冷能效比上升了0.21,全年性能系数上升了0.13,系统长期运行稳定性也得到提高。     

地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究

地埋管换热器是地源热泵系统的核心组件,文中对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论。将典型气象年数据应用在确定最热月、最冷月和地表面年平均温度上。引入平衡温度的概念,计算建筑物逐时负荷。进而提出由建筑物逐时负荷和水源热泵机组性能拟合曲线,计算地源热泵系统制冷运行系数和制热运行系数的方法。给出热泵机组最高进液温度、最低进液温度、钻孔热阻和土壤热阻等地埋管长度计算关键参数的选取、计算方法。最后提出垂直U形地埋管换热器长度计算步骤。     

银川市地埋管地源热泵系统利用潜力分析

根据银川市浅层地温能资源赋存条件,综合考虑地埋管地源热泵开发利用的各地层影响因素,结合层次分析法对地埋管地源热泵系统的开发利用进行适宜性分区。结果表明,银川市地埋管地源热泵开发利用只有适宜区与较适宜区,无不适宜区,说明地埋管地源热泵系统在银川市具有较好的开发利用地质条件。通过对研究区浅层地温能资源量的计算及经济、社会效益的分析,发现研究区浅层地温能具有相当可观的开发利用量,对其开发利用可减少大量大气污染物的排放。     

地源热泵系统的模拟与设计

总结了近年来地源热泵系统的模拟和设计方面的研究和进展。首先给出了地源热泵系统各部件建模方面的进展 ,包括竖直埋管地热换热器、单井循环系统以及在地源热泵混合系统中采用的几种辅助散热装置。其次 ,讨论现场测定深层岩土热物性的技术。第三 ,介绍竖直埋管地热换热器的设计方法。最后 ,给出在设计地源热泵系统中采用系统模拟的几个应用实例     

地源热泵系统的模拟与设计

总结了近年来地源热泵系统的模拟和设计方面的研究和进展.首先给出了地源热泵系统各部件建模方面的进展,包括竖直埋管地热换热器、单井循环系统以及在地源热泵混合系统中采用的几种辅助散热装置.其次,讨论现场测定深层岩土热物性的技术.第三,介绍竖直埋管地热换热器的设计方法.最后,给出在设计地源热泵系统中采用系统模拟的几个应用实例.     

地源热泵制热性能实验研究

采用实验的方法研究上海市松江区地源热泵机组制热性能．研究地源热泵机组的出水温度、负荷侧、地埋管侧水流量参数变化和制热性能变化规律．实验结果表明：在地源热泵机组制热工况启动过程中,平均制热量为17．1kw,制热性能系数（COP）平均值为4．27;3口90m地埋管井吸热量平均值为13．8kw,不同深度土壤温度降低了2．5～5℃．     

土壤源热泵地埋管换热实验研究

在不同的钻井和埋管结构中,利用实验装置及测试系统运行不同地埋管进水温度、进水流速等数种工况,根据土壤源热泵地埋管实际运行的测试结果讨论地埋管进水温度、流量、埋管类型、钻井深度以及运行方式对单位井深换热量的影响。实验表明,提高进水温度、流量、钻井深度以及选择合适的埋管类型可增强地埋管换热能力,间歇运行方式能够最大程度利用土壤蓄能特性,使地埋管始终能够高效换热,相比连续运行提高了33．9％,但进水温度、流量和钻井深度不能无限增大,其大小的选择需要考虑土壤源热泵主机运行性能和经济性。     

某地埋管地源热泵系统夏季运行性能分析

对唐山市某地埋管地源热泵系统的整个夏季运行能效进行了远程监测和评价分析.结果表明,该系统夏季能效状况欠佳,系统平均COP为2.6,且32%学生对空调效果表示不满意.除了设计和施工因素之外,地源热泵系统的节能性在很大程度上还取决于管理和运行模式.管理人员应根据实际空调参数变化合理调节运行模式,尽量保证系统在高负荷比状态下工作,避免不必要的水泵和机组耗电量.对于大规模地埋管地源热泵系统,应当合理设置地温监测点,以便及时调控系统运行状况,保证系统的长期稳定性和节能性.     

地源热泵垂直埋管换热器埋深优化研究

工程设计中常采用垂直深埋换热器的方式保证地源热泵系统的单井换热量,而实际应用中部分深度埋管换热效果不佳,造成了系统工程经济性下降的问题.首先以现场热响应实验法为基础,研究了垂直埋管换热器的换热性能,发现垂直埋管换热器随埋深变化呈现三个特征不同的换热段,且在近地段内存在热短路与热堆积现象;其次提出了以换热高效段截止深度作为垂直埋管换热器埋深的优化方法;最后结合实际工程案例,论证了系统工程经济性的提升.     

复合地源热泵在冬冷夏热地区的可行性分析

采用辅助冷却复合地源热泵系统,可有效地降低初投资,提高系统的节能效果。本文介绍了冬冷夏热地区的气候与建筑能耗概况;对辅助冷却复合地源热泵系统在这个地区可行性进行了理论分析;并针对上海地区某一办公建筑,对比分析了辅助冷却复合地源热泵系统和无辅助冷却地源热泵系统的初投资和运行费用。结果表明,辅助冷却复合地源热泵系统在该地区减少初投资和运行费用方面具有明显的优越性。     

成都地区土壤源热泵“火用”经济性分析与比较

本文运用“火用”经济性分析方法将土壤源热泵系统与成都地区常规中央空调系统（燃气锅炉＋冷水机组）进行比较,同时将“火用”经济性分析法同传统的“能”分析法进行比较,得出土壤源热泵的单位冷（热）“火用”成本都比传统中央空调系统（燃气锅炉＋冷水机组）低。为成都地区推广和使用土壤源热泵提供一定的理论依据。     

地源热泵的技术经济性评价

针对地源热泵钻井费昂贵、初投资比普通供暖有空调高的问题，利用经济评价方法，以哈尔滨地区供暖面积10000m^2为计算对象，分析比较了地源热泵3种驱动源（电动机、燃气机、柴油机）、3种辅助热源（电锅炉、油锅炉、燃气锅炉）、共计9种系统组合的经济参数（初投资、年经营成本、年总成本、净现值，净现值率及投资回收期），分析计算得出燃气机驱动、190kW辅助燃气锅炉的地源热泵系统为最佳的结论。     

基于DeST的地源热泵系统经济性分析

本文采用DeST软件对实际工程进行能耗模拟计算,对比分析地源热泵系统与常规能源系统的能耗区别. 分析表明地源热泵的初投资较高,但在运行费用与投资回收年限方面具有较大优势,且能效较高,系统寿命较长,应该得到大力推广和应用.     

土壤源热泵系统地下热失衡的解决措施

保持长期运行后地下土壤的热平衡是地源热泵系统的关键问题之一。本文从系统因素,人为因素和外界因素分析了土壤源热泵系统热失衡问题的特点及产生原因,阐述了土壤源热泵系统热失衡的影响和危害。并从设计、施工和运行管控三个角度提出了辅助冷热源、分区合理布井、地埋管防漏、规范回填、分区恢复和间歇控制等解决该问题的建议措施。     

太阳能-土壤源热泵系统仿真建模及运行研究

基于太阳能-土壤源热泵系统各部件之间的耦合关系,建立了太阳能-土壤源热泵系统中热泵机组、地下埋管换热器、太阳能集热器及蓄热水箱等各组成部分的仿真模型,对某一实际工程应用DeST软件计算建筑物负荷,并建立了太阳能-土壤源热泵系统的模型,分析研究了该系统在动态和静态两种运行模式下的性能特征,并得出两种运行状态下系统平均制热性能系数COPh值分别达到3.5和2.98.     

不同方式地下埋管换热器的实验研究

埋地换热器换热性能是地源热泵设计基础,针对不同埋管方式埋地换热器建立了砂石回填单 U 型、双 U 型井埋管和混凝土回填单 U 型井埋管的单井实验系统,开展埋地换热器单井的换热性能实验研究。研究了不同的土壤物性、回填材料、埋管数量和运行工况下单井换热器换热性能。     

水环热泵辅助热源性能研究

介绍了水环热泵空调系统各种辅助热源的形式，针对传统水环热泵空调系统采用高位能（电、燃气、油、煤等）通过锅炉（或换热装置）转变为循环水的低位能，再由室内水／空气热泵提升后向室内供热的不合理的用能方式，提出了由空气源热泵代替锅炉的空气源-水环复合热泵空调系统，对其冬季建筑物内外分区不同的冷热负荷比下运行的性能进行了研究，并和使用锅炉的传统水环热泵空调系统的能耗进行了比较，体现出空气源-水环复合热泵空调系统具有较高的能效比．     

太阳能辅助加热土壤源热泵系统理论分析

土壤源热泵在冬季运行一段时间之后,存在工作温度降低的工况。为提高土壤源热泵的性能,在负荷匹配的情况下增加其经济性,本文提出了一种太阳能辅助加热方法。通过冬季供暖工况的理论分析得到供热系数与埋管进出口温度、空调供热负荷的关系。得出在增设太阳能辅助系统之后热泵供热系数能有较大提高的结论。     

酒店建筑地源热泵空调系统运行方式探析

暖通空调（HVAC）和生活热水是酒店建筑的能耗大项,其地源热泵空调系统及热水系统的运行方式决定了是否能达到节能环保的关键所在.文章分析了目前酒店空调系统存在的问题,基于地源热泵系统的地下热平衡及节能运行的机理,利用全年往地下释吸热量的差值制取生活热水的地埋管地源热泵空调系统、提出了采用既能保证地源热泵系统的长期高效稳定运行、又可满足生活热水需求的空调系统与生活热水系统联合运行方式的方案,并结合具体酒店的工程实例,对其热量需求及经济费用等进行了分析研究.结果表明：该系统联合运行的全年热量不平衡率为2.48％;后期维护费用远远小于其他系统.