累計(jì)冷熱負(fù)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(guān)注的焦點(diǎn)。夏熱冬冷地區(qū)冷熱負(fù)荷的不平均導(dǎo)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(nèi)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(jī)組聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。但實(shí)際工程中,由于設(shè)計(jì)、施工等原因,系統(tǒng)仍舊存在一定程度的熱積累。并且,國內(nèi)頻頻將地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于大型公建工程中,這類建筑的“內(nèi)區(qū)”冬季仍需供冷,建筑冬夏累計(jì)冷熱

2、負(fù)荷差更大。因此大型公共建筑冷熱負(fù)荷的累計(jì)冷熱負(fù)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(dòng)態(tài)冷熱負(fù)荷。以此辦公樓為原型,通過擴(kuò)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(yīng)的累計(jì)冷熱負(fù)荷比。為了研究的目的,這些累計(jì)冷熱負(fù)荷比的間隔是相對均勻的。利用TRNSYS對不同累計(jì)冷熱負(fù)荷比下兩種系統(tǒng)進(jìn)行了20年仿真模擬,分析各種累計(jì)冷熱負(fù)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(jī)組、冷水機(jī)組、冷熱源側(cè)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(jīng)濟(jì)性評價(jià)。
　　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(xiàng)指標(biāo)為依據(jù),分析總結(jié)出以下結(jié)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(yīng),熱泵系統(tǒng)隨著累計(jì)冷熱負(fù)荷比的增加,土壤平均溫升更大,速度更快,熱泵進(jìn)口溫度也越高,單位能耗增加,熱泵系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)增加。<

4、br>　　(2)對于土壤源熱泵-冷水機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng),如按照冬夏承擔(dān)峰值負(fù)荷相等的方法進(jìn)行熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì),土壤熱積累現(xiàn)象極其嚴(yán)重,建議按照冬夏累計(jì)排熱量和取熱量相等的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)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(jì)冷熱負(fù)荷比情況下,土壤源熱泵-冷水機(jī)組聯(lián)合運(yùn)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(yùn)行費(fèi)的話,土壤源熱泵