重慶地區(qū)地源熱泵系統(tǒng)運行特性監(jiān)測與模擬.pdf

1、地源熱泵技術作為一種節(jié)能環(huán)保技術在實際工程中應用廣泛，但在實際使用中受環(huán)境因素影響較大。重慶屬于夏熱冬冷地區(qū)，地源熱泵運行特性受氣候制約，因此本文主要對重慶地區(qū)地源熱泵技術進行研究，通過實測與仿真模擬的方式，以重慶某辦公樓為實驗平臺，研究地源熱泵系統(tǒng)的運行特性并對該系統(tǒng)進行方案優(yōu)選。
　　本文首先分別對能耗監(jiān)測系統(tǒng)2個夏季、1個冬季的數據和地溫監(jiān)測系統(tǒng)3年的長期數據進行處理，并分析了機組進出口水溫、能耗量、COP、水系統(tǒng)輸能比、節(jié)

2、能率以及土壤溫度的變化規(guī)律，發(fā)現地源熱泵系統(tǒng)運行受環(huán)境溫度、土壤溫度等環(huán)境因素影響較大，該系統(tǒng)在夏季運行效果較好，地埋管換熱能力穩(wěn)定，但冬季因機組負載率較低、機組地源側出水溫度偏高導致運行效果不佳。
　　其次，基于實際辦公建筑，采用DeST建立了建筑能耗模型，模擬了該建筑的逐時負荷變化情況。使用TRNSYS搭建了地源熱泵系統(tǒng)，并通過實測的機組源側出水溫度、地溫數據與其對應的模擬值作比較，驗證了TRNSYS系統(tǒng)模型。在對該系統(tǒng)進行了

3、20年的長期模擬預測后，發(fā)現系統(tǒng)全年性能評價系數（ASPF）由3.12降低到2.72，地溫由20℃升至30.5℃，說明了長期運行會帶來土壤熱堆積的問題。
　　最后，本文分別從增加土壤散熱量和減少土壤得熱量的角度提出使用熱水系統(tǒng)和冷卻塔輔助散熱系統(tǒng)兩種緩解土壤熱堆積的方案，并分別建模進行了該方案在不同運行控制策略下系統(tǒng)性能的比較，找到了更為節(jié)能的方案。熱水系統(tǒng)的最佳控制策略為：熱水系統(tǒng)在第3年開啟，且水箱熱水出水溫度低于45℃熱水機

4、組開啟，高于55℃熱水機組關閉；冷卻塔輔助散熱系統(tǒng)的最佳控制策略為：冷卻塔在第3年開啟，輔助散熱比為50％，當冷卻塔進水溫度高于環(huán)境濕球溫度為4℃時，冷卻塔開啟，反之關閉。此兩種控制策略下的系統(tǒng)更為節(jié)能。
　　本課題主要是對重慶地區(qū)地源熱泵系統(tǒng)運行特性監(jiān)測以及模擬的研究，一方面可以利用長期監(jiān)測的數據分析地源熱泵系統(tǒng)在實際工程運用中的運行特性，為重慶地區(qū)地源熱泵設計與運行提供參考，并豐富夏熱冬冷地區(qū)的地源熱泵系統(tǒng)的研究；另一方面通過