集群地埋管換熱器分區(qū)運行策略研究.pdf

1、地源熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保的新技術得到了推廣和使用，但是隨著運行時間增長也出現(xiàn)了一些問題：在夏季負荷大于冬季負荷的熱帶地區(qū)和冬季負荷大于夏季負荷的嚴寒地區(qū)，由于冬夏季取放熱負荷不平衡，長期運行后會導致地埋管群中心區(qū)域有多余的熱/冷量累積，土壤溫度嚴重偏離初始溫度，系統(tǒng)的運行效率下降。分區(qū)運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，目前該技術不夠完善，還在探索之中。
　　本文以夏季負荷大與冬季負荷為例，基于集

2、群有限長線熱源模型，以地熱換熱器內部區(qū)域冬夏季負荷趨于相對平衡為目標，結合冬夏季各運行月負荷情況提出多種分區(qū)運行策略，之后分別從夏冬季負荷比、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)運行到第20年夏季結束時的地下土壤溫度場分布。結果表明，夏冬季負荷比小于1.5:1時，不采用分區(qū)運行方式也能保證地源熱泵系統(tǒng)正常運行；夏冬季負荷在1.5:1~2.0:1之間時，建議考慮采用大負荷季節(jié)運行所有埋管，小負荷季節(jié)停止運

3、行外圍一圈埋管（即策略二）的分區(qū)運行方法；夏冬季負荷比、鉆孔間距和土壤體積比熱越大、土壤導熱系數(shù)越小，采用分區(qū)運行策略后中心區(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行分析，鉆孔間距、土壤導熱系數(shù)和土壤體積比熱較小時，建議采用大負荷季節(jié)運行所有埋管，小負荷季節(jié)停止運行外圍兩圈埋管（即策略三）的分區(qū)運行方法；而當鉆孔間距、土壤導熱系數(shù)和土壤體積比熱較大時，建議采用大負荷季節(jié)運行所有埋管，小負荷季節(jié)停止運行外圍一圈埋管（即策略