排热不平衡对地源热泵运行性能的影响分析
一 引言
地源热泵系统的运行性能受多种因素影响，如埋管周围土壤、回填材料的热物性，建筑物的冷热负荷等。在我国大部分地区，建筑物的冷负荷以及其运行时间往往大于供暖负荷，文献[1][2]均指出，在这种情况下，地源热泵系统将给地下造成很大的冷热量不平衡，使土壤温度升高，这会有利于冬季供暖运行，而不利于夏季制冷运行，甚至若干年后不能向地下排热。本文结合天津一示范工程及其利用计算机自动监控和数据采集系统所获得的运行数据，对埋地换热器向地下排热量与从地下取热量不平衡对地源热泵机组以及系统运行性能的影响进行分析研究，为地源热泵的工程设计提供参考。
二 组合型垂直埋管地源热泵系统
本地源热泵系统埋地换热器采用桩埋管和垂直竖井埋管两种方式，所有埋管均采用高密度聚乙烯塑料管，钻孔直径为300mm，桩埋管埋深为20m，共60口；垂直竖井埋管埋深为90m，共21口。
地源热泵示范工程运行系统流程如图1所示，该系统主要由三部分组成：
1)地下埋管换热器闭式循环系统；
2)半封闭单螺杆压缩式热泵机组；
3）空调末端循环系统。
数据实时监控和采集系统（SCADA）包括测温部件铜—康铜铠装热电偶、流量传送器、功率变送器、PLC下位机、组态王软件和PC上位机。地源热泵系统实验测试的对象如下：地下不同深度上的土壤温度（见图2），桩埋、井埋进出口水温、流量，以及机组和水泵等功率。
三 土壤冷热量平衡分析
截至到本文完成时，共取得两个制冷季（2003-7-11到2003-9-7与2004-6-1到2004-9-21）和两个供暖季（2003-11-17到2004-3-16与2004-11-11到2005-3-22）的完整运行数据。建筑总面积为3715m2，夏季设计冷负荷320kW，冬季设计热负荷147kW。通过处理所得数据，得到整个系统运行两年来向地下排热量与从地下取热量见表1。
从上表可以看出，该地源热泵系统夏季向地下排热量明显大于冬季从地下取热量，其中以2003年夏季排热量与2003到2004年冬季取热量相差最大。
四 地下土壤温度变化
从图3可以看到，土壤温度随制冷季不断升高，随供暖季不断降低。图中也可以看出巨大的排取热量差值使土壤平均温度有升高的趋势。经过第一个全年运行（2003夏季与2003到2004冬季），7点温度升高了0.6℃，第二年后又升高了0.3℃，可见这种升高的趋势在减小。定性分析，土壤温度升高会有利于地源热泵系统冬季供暖运行，不利于夏季制冷运行。
正在销售 
的诚信联盟企业有：
相关评论0条
关注度最高的资讯
