累計冷熱負荷比對兩種形式的土壤源熱泵系統(tǒng)性能參數(shù)的影響研究.pdf

1、近年來,節(jié)能環(huán)保的地源熱泵系統(tǒng)成為人們關注的焦點。夏熱冬冷地區(qū)冷熱負荷的不平均導致了土壤源熱泵系統(tǒng)存在熱積累,而帶有輔助散熱裝置的土壤源熱泵系統(tǒng)在理論上可有效的解決這一問題。目前,國內常用的兩種系統(tǒng)形式是:地埋管-冷卻塔混合式土壤源熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵-冷水機組聯(lián)合運行系統(tǒng)。但實際工程中,由于設計、施工等原因,系統(tǒng)仍舊存在一定程度的熱積累。并且,國內頻頻將地源熱泵系統(tǒng)應用于大型公建工程中,這類建筑的“內區(qū)”冬季仍需供冷,建筑冬夏累計冷熱

2、負荷差更大。因此大型公共建筑冷熱負荷的累計冷熱負荷比對土壤源熱泵系統(tǒng)的性能參數(shù)影響值得探究。
　　本文選取武漢某一辦公樓建筑為對象,利用DeST-C模擬建筑全年動態(tài)冷熱負荷。以此辦公樓為原型,通過擴大或縮小單層面積以及改變層數(shù),得到大小不同的建筑面積和相應的累計冷熱負荷比。為了研究的目的,這些累計冷熱負荷比的間隔是相對均勻的。利用TRNSYS對不同累計冷熱負荷比下兩種系統(tǒng)進行了20年仿真模擬,分析各種累計冷熱負荷比模型下土壤平均溫

3、度變化趨勢和熱泵系統(tǒng)(包括熱泵機組、冷水機組、冷熱源側水泵和冷卻塔)的能耗狀況,比較單位能耗(系統(tǒng)獲得每千瓦的冷量或熱量所需電能)以獲得系統(tǒng)的經濟性評價。
　　以土壤源熱泵系統(tǒng)20年的土壤平均溫度和單位能耗兩項指標為依據,分析總結出以下結論:
　　(1)對于地埋管-冷卻塔混合式土壤源熱泵系統(tǒng),由于熱積累效應,熱泵系統(tǒng)隨著累計冷熱負荷比的增加,土壤平均溫升更大,速度更快,熱泵進口溫度也越高,單位能耗增加,熱泵系統(tǒng)運行費增加。<

4、br>　　(2)對于土壤源熱泵-冷水機組聯(lián)合運行系統(tǒng),如按照冬夏承擔峰值負荷相等的方法進行熱泵系統(tǒng)設計,土壤熱積累現(xiàn)象極其嚴重,建議按照冬夏累計排熱量和取熱量相等的方法進行設計。這種設計方法下,土壤熱積累現(xiàn)象明顯小于地埋管-冷卻塔混合式土壤源熱泵系統(tǒng)。
　　(3)同樣的累計冷熱負荷比情況下,土壤源熱泵-冷水機組聯(lián)合運行系統(tǒng)與地埋管-冷卻塔混合式土壤源熱泵系統(tǒng)相比單位能耗較小,初投資較大。若綜合考慮系統(tǒng)初投資和運行費的話,土壤源熱泵