地源熱泵在夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站中應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、城市軌道交通系統(tǒng)因其運(yùn)量大、速度快、低污染等特點(diǎn)，近年來受到越來越多的社會(huì)關(guān)注。但值得注意的是，地鐵系統(tǒng)在給人們生活帶來方便的同時(shí)，也消耗了大量的能源，其中空調(diào)系統(tǒng)能耗占整個(gè)地鐵運(yùn)營(yíng)能耗的30％以上。而目前我國(guó)已建、在建地鐵車站主要集中在夏熱冬冷地區(qū)，因此降低夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)能耗，對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)節(jié)能減排、節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用具有重要的意義。而地源熱泵系統(tǒng)作為目前廣泛使用的可再生能源系統(tǒng)，具有技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。因此針

2、對(duì)地源熱泵技術(shù)在夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站中應(yīng)用進(jìn)行研究，是一個(gè)值得關(guān)注的課題。
　　與使用地源熱泵系統(tǒng)的普通建筑不同，夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站因其冬季不供熱的特點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致熱量大量堆積在土壤中，影響地源熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)久、高效運(yùn)行。針對(duì)這一問題，本文采用以冷卻塔作為輔助散熱裝置的地埋管-冷卻塔系統(tǒng)為夏季車站提供冷量。并利用Dest軟件和TRNSYS軟件針對(duì)位于夏熱冬冷地區(qū)的武漢地鐵2號(hào)線某車站分別建立了夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站能耗模型和地源熱泵系統(tǒng)模型

3、。根據(jù)建立的兩個(gè)模型本文主要研究了以下幾點(diǎn)：
　　第一，通過理論和Dest模擬結(jié)果分析，研究了地鐵車站中的能耗組成及其所占比例，并得到了位于夏熱冬冷地區(qū)的某地鐵車站逐時(shí)最大冷負(fù)荷和全年累計(jì)冷負(fù)荷。
　　第二，通過工程實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)備選型，并根據(jù)設(shè)備選型參數(shù)建立了TRNSYS系統(tǒng)模型，該模型具有一定的普適性，對(duì)地鐵車站地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算具有參考驗(yàn)證作用。
　　第三，通過TRNSYS模型對(duì)地源熱泵系統(tǒng)土壤溫度曲線，

4、地埋管出口流體溫度及系統(tǒng)能耗進(jìn)行研究，得到適用于夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站地源熱泵系統(tǒng)控制方案。
　　第四，針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站分別使用地源熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)冷水機(jī)組，并對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益分析。結(jié)果表明在夏熱冬冷地區(qū)地鐵車站使用地源熱泵系統(tǒng)每年可以降低空調(diào)系統(tǒng)22.9％的用電量，年運(yùn)行投資費(fèi)用節(jié)約1.97萬元。同時(shí)當(dāng)碳交易機(jī)制完全建立起來以后，具有每年帶來71.5萬元碳交易收益的潛力，經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益顯著。
　　通過以上研究，確定了