集群地埋管換熱器分區(qū)運(yùn)行策略研究.pdf

1、地源熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)得到了推廣和使用，但是隨著運(yùn)行時(shí)間增長也出現(xiàn)了一些問題：在夏季負(fù)荷大于冬季負(fù)荷的熱帶地區(qū)和冬季負(fù)荷大于夏季負(fù)荷的嚴(yán)寒地區(qū)，由于冬夏季取放熱負(fù)荷不平衡，長期運(yùn)行后會(huì)導(dǎo)致地埋管群中心區(qū)域有多余的熱/冷量累積，土壤溫度嚴(yán)重偏離初始溫度，系統(tǒng)的運(yùn)行效率下降。分區(qū)運(yùn)行方法是最近提出的一種能夠減緩地埋管群中心區(qū)域熱/冷量累積的新方法，目前該技術(shù)不夠完善，還在探索之中。
　　本文以夏季負(fù)荷大與冬季負(fù)荷為例，基于集

2、群有限長線熱源模型，以地?zé)釗Q熱器內(nèi)部區(qū)域冬夏季負(fù)荷趨于相對平衡為目標(biāo)，結(jié)合冬夏季各運(yùn)行月負(fù)荷情況提出多種分區(qū)運(yùn)行策略，之后分別從夏冬季負(fù)荷比、土壤熱物性參數(shù)和鉆孔間距等方面研究分析12×12管群布置的地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行到第20年夏季結(jié)束時(shí)的地下土壤溫度場分布。結(jié)果表明，夏冬季負(fù)荷比小于1.5:1時(shí)，不采用分區(qū)運(yùn)行方式也能保證地源熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行；夏冬季負(fù)荷在1.5:1~2.0:1之間時(shí)，建議考慮采用大負(fù)荷季節(jié)運(yùn)行所有埋管，小負(fù)荷季節(jié)停止運(yùn)

3、行外圍一圈埋管（即策略二）的分區(qū)運(yùn)行方法；夏冬季負(fù)荷比、鉆孔間距和土壤體積比熱越大、土壤導(dǎo)熱系數(shù)越小，采用分區(qū)運(yùn)行策略后中心區(qū)域累積的熱量越少；通過對各分區(qū)策略的地下土壤溫度分布進(jìn)行分析，鉆孔間距、土壤導(dǎo)熱系數(shù)和土壤體積比熱較小時(shí)，建議采用大負(fù)荷季節(jié)運(yùn)行所有埋管，小負(fù)荷季節(jié)停止運(yùn)行外圍兩圈埋管（即策略三）的分區(qū)運(yùn)行方法；而當(dāng)鉆孔間距、土壤導(dǎo)熱系數(shù)和土壤體積比熱較大時(shí)，建議采用大負(fù)荷季節(jié)運(yùn)行所有埋管，小負(fù)荷季節(jié)停止運(yùn)行外圍一圈埋管（即策略