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地源热泵系统及其应用推广
地源热泵系统及其应用推广
摘要:地源热泵系统以浅层土壤为热源,其热力性能主要受到当地水文地质条件的制约,进而影响到整个系统经济性。本文深入浅出探讨了地源热泵系统设计中土壤热响应问题,并分析了地源热泵系统的经济性优势。
关键词:地源热泵热响应换热量能耗
Abstract: the ground sou rce heat pump system to shallow soil as heat source, the thermal performance is affected by the local hydrogeology conditions, which affect the whole system economy. This paper discusses the pellucid ground source heat pump system design of heat response of soil, and analyzes the ground source heat pump system of the economic advantage.
Key words: the ground source heat pump; Thermal response; Heat transfer; Energy consumption
地源热泵系统是一项涉及多方面学科的地能利用技术,是利用地下浅层地热能源,通过热泵技术获取可供空调使用的冷热水的空调系统。地源热泵分为水源热泵和土壤源热泵。二者不同之处是:水源热泵直接利用水作为热源,土壤源热泵需要通过换热器从土壤中获取能量。地源热泵空调系统通常由地源热泵机组、地热能换热系统、建筑物内系统组成。
一、地源热泵简介
地源热泵系统是指以土壤、地下水和地表水作为热源,由地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物系统组成的供热、供冷空调系统。在制热状态下,热泵机组通过地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,传至冷凝器,冷凝器产生热水通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供暖。在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功使其进行汽-液转化的循环将热泵机组排放的热量带走,由此产生的冷水,通过循环水泵系统送至空调末端,对室内空间进行供冷。这种系统利用的是清洁能源,不会对自然界的能量系统造成不利影响,不会产生多余的碳排放,环保效果显著;并且,功能齐全,运行可靠,既可以用来供暖、也可以用来制冷,并且还能提供生活热水。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统可以分为分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。其中,地埋管地源热泵系统由于对水环境扰动较小,应用的最为广泛,因此,我们接下来的分析将以地埋管地源热泵系统为主。
二、地源热泵系统设计中土壤热响应探讨
不同的地理位置,其土壤的导热系数也不相同,这会使得换热器的效果也存在着一定的差别。因此,设计之前,必须首先要知道土壤的导热系数。目前,确定土壤的导热系数有两种方法,即经验值估算法和热响应测试法。前者误差较大,在实际应用中已逐步淘汰,后者是通过加热循环水方式将热量释放到地下,记录进/出水温度、流量以及加热功率来计算土壤的相关的导热系数,这种方式相对来说比较严密,但在实际应用也存在