宁波市某宾馆混合式地源热泵系统设计

分析了地埋管换热器的设计要素。综合考虑当地地质条件、地源热泵的优势以及冷热负荷的特点,设计了混合式地源热泵系统。采用地埋管换热器满足热负荷、辅助冷却装置补偿冷负荷的方案。热水系统采用闭式储水罐加地源热泵机组,与空调系统的地埋管换热器相间布置,夏季运行时形成了良好的互补性,解决了冬夏季土壤的热平衡问题,提高了机组的运行效率。     

北方地区应用地源热泵应注意的问题

介绍了地下土壤的热平衡问题 ,采用太阳能辅助加热的混合式地源热泵系统是有效的方法。土壤冻结对埋管换热器传热有利 ,设计时应考虑此影响。采用防冻液流体 ,由于其热物性参数不同 ,造成管内最小流速 ,换热系数和管内沿称阻力均与水不同 ,设计时需充分考虑。     

一种可适于夏热冬冷地区的新型混合式土壤源热泵系统

针对夏热冬冷地区建筑夏季空调冷负荷往往大于冬季空调供暖负荷,采用地源热泵系统容易产生土壤"热堆积"问题,提出了一种利用冷却塔过渡季节土壤补偿蓄冷的新型混合式土壤源热泵系统;并根据地埋管换热器有限长线热源理论、热流叠加原理、冷却塔热湿交换原理,构建了关于该系统的热工性能评价模型;进一步以中国南京地区某住宅小区土壤源热泵系统为应用案例,将所提出的系统与传统的单一土壤源热泵系统进行了比较分析。结果表明,所提出的基于冷却塔过渡季节土壤补偿蓄冷的混合式土壤源热泵系统土壤热恢复方法,可有效缓解由于系统向地下土壤全年排热与取热不平衡而导致的土壤"热堆积"问题,研究结果可为地源热泵技术在夏热冬冷地区的高效应用提供优化设计与节能运行参考。     

地源热泵竖直地埋管换热器的热平衡问题及解决方案

介绍了地埋管地源热泵使用地区的地域差异和由此导致的土壤吸、放热不平衡.重点讲述了解决这种热失衡的两种方案,即太阳能辅助加热和冷却塔辅助冷却.这两种混合式地源热泵系统可以分别有效地解决北方地区和南方地区竖直地埋管换热器取、放热不平衡的问题,使地源热泵系统同样可以在冷热负荷差别较大的地区得到高效率运行.     

地源热泵系统地下换热器设计讨论

讨论了地源热泵地下埋管换热器设计中的岩土的热物性参数确定、垂直竖井的回填料、岩土冻结对埋管换热器传热的影响、埋管形式、埋管深度、地下埋管系统环路方式、埋管材料、埋管间距、埋管内工作流体以及地下岩土热平衡等问题。     

冷却塔辅助地源热泵系统的控制策略优化

基于质量和能量守恒原理,采用集总参数法建立了上海某办公建筑的冷却塔辅助地源热泵系统的非稳态数学模型,考虑系统热容在运行中的延迟衰减作用并适当简化了地埋管管群的建模过程,为地源热泵实际工程的系统模拟优化提供参考。以系统COP及年土壤温度变化为优化目标,以不同控制策略下的设定值为优化变量,以非稳态数学模型为控制方程,对不同模式的系统的运行状况进行了模拟,性能分析结果表明:冷却塔与地埋管并联比串联更有利于实现系统冬夏季对土壤的取放热平衡,且对于并联系统,采用2℃温差控制冷却塔启停辅以地埋管2 h间歇运行的控制策略最佳,既能保证系统较高的COP,又能保证土壤的热平衡。     

能源总线系统源侧供冷供热能力分析研究

能源总线系统是集成化规模化的一种应用区域内的可再生能源及未利用能源的低碳区域能源系统。采用TRNSYS软件为仿真平台,构建基于地源地埋管、闭式冷却塔等能源总线系统源侧的理论模型,对地源地埋管、闭式冷却塔及其串并联联合运行进行供冷供热能力分析,探究两处地源地埋管,地源地埋管和闭式冷却塔串并联运行能力最优化的方法并提出最佳方案。研究结果表明:两处热源同时按照50%流量运行更合理,换热量更大,同时它的出水温度更低;地源埋管部分并联系统的换热量大,而冷却塔在串联系统时换热量较大,冷却水流量减少对于冷却塔换热量的影响大于地源换热器。     

基于土壤热平衡的混合式地源热泵系统控制方案研究

基于TRNSYS软件平台建立了以冷却塔为辅助散热装置的混合式地源热泵系统模型,以长沙地区某办公建筑为例,模拟了系统运行20年的地埋管附近土壤平均温度及机组性能。研究了循环水温控制、循环水与环境温差控制和冷却塔运行时间控制3种冷却塔启停控制方案对热泵系统运行能耗和土壤热平衡的影响,对各方案下的运行参数进行了优化。结果表明,使用带冷却塔的混合式地源热泵系统运行能耗低,并且能够有效消除土壤热量累计效应;采用以循环水温为控制信号的方案时系统运行能耗更低、冷却塔运行时间更短。     

混合式地源热泵中央空调系统的应用

对于以冷负荷为主的商业性建筑来说,使用冷却塔辅助冷却地源热泵系统可以节省初投资,减少地下埋管,并且能消除因地下热积聚而引起的机组性能恶化,提高系统的运行效率。通过上海市台海大厦工程的实践,分析了混合式地源热泵系统的可行性和经济性。     

复合式土壤源热泵地埋管换热器性能影响因素

以配置冷却塔的复合式土壤源热泵为研究对象,建立了地埋管换热器简化计算模型。分析了地埋管换热器管内水流量、进水温度、土壤初始温度、地埋管连接形式对其性能的影响。探讨了地埋管换热器与冷却塔的联合工作特性。     

冷却塔复合式地源热泵空调系统动态模型模拟

冷却塔复合式地源热泵空调系统能有效调节地下土壤的热平衡,提高系统的运行效率,同时也可以减少系统的初投资。复合式地源热泵空调系统额外增加了板式换热器、冷却塔、冷却塔循环水泵等,整个系统的运行特性也有了很大的改变。本文基于整个系统的动态运行特性,建立了各个部件的动态模型,并对整个系统的运行做了动态模拟。模拟结果表明,冷却塔及水泵功耗在复合式地源热泵系统具有较大比例。     

地源热泵及地下蓄能系统的实验研究

采用系统能量平衡结合热传导方程建立二维温度场模型求解地下蓄能系统埋管换热器的全年动态传热特性。介绍了计算地下温度场的分布情况、单位埋管深度换热量、平均传热系数、进出地下埋管的水温和埋管换热器面积的方法。     

冷却塔供冷系统设计方法

介绍了冷却塔免费供冷的原理,通过对工程设计中的一些方法和概念进行分析,提出开式冷却塔加板式换热器是冬季冷却塔供冷较实用的形式,探讨了冬季内区采用较高空调供水温度的可行性、冷却塔冬季性能曲线、冷却塔供冷与冷水机组供冷工况切换点的取值、水泵的选取、冷水机组选用等问题.给出了冷却塔系统设计实例.     

浅埋竖管换热器地热源热泵夏季供冷试验研究

介绍了根据浅埋竖管换热器地热源热泵冬季测试结果,在夏季试验中对试验装置及实验方法的改进,测试了夏季定水量的运行效果籴水量运行时各性能指标的变化。采用系统能量平衡结合热传导方程建立的地下竖埋套管管群换热器传热模型和过渡季大地温度场模拟,与实测值吻合较好。     

地源热泵地下垂直埋管换热器的试验研究

介绍了地源热泵的发展意义及前景, 参照国外地下埋管换热器岩土温度场的求解方法,采用线源理论及热阻网络分析方法建立了传热模型,提出了采用计算法确定大地初始温度并与实测值进行了对比。在建设的垂直埋管换热器试验装置上进行了单管、三管串联运行试验,为开发地源热泵技术提供了可供参考的数据。     

土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统

以平衡电网负荷、削峰填谷及利用可再生浅层地热能为基本出发点,提出了土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的新设想.该集成系统将蓄冷装置与地下埋管换热器合二为一,在夏季空调工况时,利用电力低谷时段的廉价电力,将冷量全部或部分储存到土壤中,以供白天用电高峰期空调使用;在需供冷的过渡季,系统按土壤耦合热泵系统的供冷工况运行,将系统的冷凝热排至土壤中,为冬季供暖储备热量;供暖季节,系统按土壤耦合热泵系统的供暖工况运行,土壤作为热泵系统的低位热源.介绍了该集成系统的形式、技术特点及核心研究内容,并在前期研究工作的基础上对影响集成系统运行特性、冷量损失的因素进行了较全面的总结.     

Exploitation thermique du proche sous-sol par pompe a chaleur

In the heating systems using the near underground as cold source for the heat pump, ground calories are taken out by shallow buried exchangers (less than 3 meters deep). Presently, the design of this kind of plantings is quite empirical. In order to forecast more exactly the thermal behaviour of the plant and of the surrounding ground, we built a bi-dimensionnal model of the heat transfers in a ground section perpendicular to the pipes being used as buried exchanger. The first results achieved with this model are presented here. They show the influence on the temperature field in the ground and on the heat exchanges around the pipes, of essential parameters as deepness of the tubes planting, ground thermal properties and eventual injection of calories provided by solar collectors.     

长春地区竖直埋管式地下换热井温度变化研究

针对竖直地埋管地源热泵系统运行特点,开发了地下换热井的测温系统.测量了地源热泵系统运行前换热井内的初始温度,推导出了适合长春地区的初始地温拟合方程.测量了地源热泵系统冬季供暖运行工况下地下换热井内的温度变化数据,总结出该地区冬季供暖时换热井内温度的变化规律.     

热渗耦合作用下地下埋管换热器的传热分析

为确定地下水渗流对U型地下埋管换热器的影响,基于热渗耦合作用下的数学模型,采用整体求解方法求得管内流体、地下埋管换热器及周围土壤的温度场数值解。分析了地下水渗流对传热过程的影响,结果表明地下水流动对原温度场的影响明显,而且地下水流速越高影响越大。进一步分析了有渗流时不同土壤类型对地下埋管换热器的影响情况,在饱和状态下导热系数是主要的影响因素。