土壤源热泵系统

摘要： 用一组经验数据大致介绍了地埋管系统中最常用的单U形管,双U形管的换热及应用情况。结合地源热泵系统工程技术规范GB50366-2009简述了岩土热响应试验的重要性、测试要求、工程中土壤综合导热系数计算的理论基础。竖直地埋管换热系统设计计算应在全年总释热量和总吸热量基本平衡的前提条件下进行,需要对应用项目进行全年供暖空调动态负荷计算,从而确定总钻孔长度、埋管末端布置方式、用于调峰的其他冷热源选型等。以遵义某酒店项目为例,假设夏季排热量及冬季吸热量满足土壤热平衡要求,初步对地源热泵主机进行了选型及运行工况修正,并简单介绍了设计单位与专业地源热泵厂家的相关配合工作,为设计院同行在进行地埋管地源热泵项目的设计时提供一定的工作方向引导。

摘要： 目前河南省地热资源开发利用主要集中在中深层地热资源方面,开采方式以凿井取热为主,开采深度,大部分在800～1800m.详细介绍了土壤热泵技术、浅层地下水源热泵技术和中深层地下热水供暖技术,并结合工程实例进行了说明.通过调查统计与分析对比,认为浅层地热资源更具开发利用潜力.

摘要： This paper mainly studies the operation characteristics of ground source heat pump system in severe cold area, improves the operation efficiency of ground source heat pump system, and ensures the ground source heat pump system continues to operate efficiently and stably. Use TRNSYS to build the model of ground source heat pump system, the ground source heat pump system was analyzed for 30 years, analyze the main factors affecting the heat balance of the system, and study the effects of borehole spacing and borehole depth on soil temperature change. The results show that in the severe cold region, the cumulative load of the building is the main factor affecting the thermal balance of the system. When the accumulated thermal load and the accumulated cooling load of the building reach to a certain ratio, the system will reach the thermal equilibrium state. Borehole spacing and borehole depth have certain influence on soil temperature change. Increasing the borehole spacing and the borehole depth can reduce the variation of soil temperature.%研究严寒地区土壤源热泵系统的运行特性, 旨在提高土壤源热泵系统运行效率, 保证土壤源热泵系统持续高效稳定的运行.利用TRNSYS软件搭建土壤源热泵系统模型, 对土壤源热泵系统进行了30年的运行分析, 分析影响系统热平衡的主要因素, 并研究埋管间距、埋管深度等因素对土壤温度变化的影响.结果表明, 在严寒地区, 建筑累计负荷是影响系统热平衡的主要因素, 当建筑累计热负荷与建筑累计冷负荷达到一定比值时, 系统将达到热平衡状态.钻孔间距、钻孔深度对土壤温度变化有一定影响, 增大钻孔间距、增加钻孔深度可以减少土壤温度变化幅度.

摘要： 土壤源热泵长期运行过程中由于季节冷热负荷的不平衡性,会产生地下温度场失衡的问题,热泵机组的制热性能系数降低,甚至无法满足严寒地区的供热需求,这一问题在严寒地区更为明显,尤其表现在土壤源热泵只负责冬季供暖,夏季不运行的情况。以生态节能实验楼的能源系统为研究对象,通过对系统整个供暖季的连续实测和数据采集,分析土壤源热泵系统的运行特性,探究实例建筑中土壤源热泵系统的实际供暖效果及其存在的问题,利用SPSS软件对六种因素进行相关性分析,辨识出影响系统运行效果的关键因素,并给出优化建议。结果表明,随着用户侧进出水温差增大,系统的供热量增加,主机COP和系统EER均有不同程度的提高,提升了5%-22%。典型日机组供热量的不达标率仅占16.7%,机组供热量在工作时间均满足供热需求,说明机组的制热能力较好。取热量是对机组性能及室内温度影响最大的因素。

摘要： 对某办公楼采取地埋管变区域运行的模式进行测试,获得室内空调效果、机组的性能系数、地埋管换热量和土壤的温度恢复等参数。在测试数据的基础上,分析地埋管变区域运行对于土壤源热泵系统性能的影响。结果表明:在部分负荷运行条件下,采用地埋管变区域运行的模式有利于土壤温度场的恢复,从而提高系统COP。随着绿色建筑的推广,与之相应的空调系统应运而生。土壤源热泵空调系统作为一种新型的冷热源形式受到越来越多的关注,其运行费用低、对环境热污染小。然而经过长期运行发现,随着热泵机组运行时间的推移,由于冬夏季取热放热的不平衡等问题,会导致进入热泵机组的水温偏低或者偏高,从而降低机组性能,COP也会有所下降。因此优化土壤源热泵运行方案成为必须考虑的问题。在部分负荷时,变区域运行模式以其能耗低、土壤恢复快、COP高等优点成为一种有效的运行模式。

摘要： 土壤源热泵系统是对浅层地能进行利用的重要方式,可再生能源利用对于建筑的节能减排有重大意义.本文以天津市某办公建筑为例,构造了土壤源热泵供冷供热系统和电冷机供冷燃气锅炉供热系统两个方案,分析计算显示,土壤源热泵系统在节能、经济、环保方面均优于常规能源系统.

摘要： 基于天然气场站对冷(热)负荷的需求,运用土壤源热泵原理,从投资、节能、系统的可靠性和安全等角度研究了在天然气场站中应用土壤源热泵系统的可行性,并提出了在实际工程应用中需要注意的问题.

摘要： 以江苏城乡建设职业技术学院新校区土壤源热泵系统为研究对象,介绍了校园大规模土壤源热泵系统在规划、设计、施工和运行等阶段的调适内容和形成的文档,并对调适结果进行了总结.

摘要： 本文利用ANSYS软件根据四种不同岩土热物性模拟出土壤源热泵系统中地埋管的换热温度影响半径,并根据模拟结果对比分析了不同岩土条件下的土壤源热泵系统的经济合理性.

摘要： 通过对上海市某办公楼土壤源热泵系统的全年监测,对该系统的全年运行特性进行了研究.结果表明,冬季工况下40％机组部分负荷率和50％机组部分负荷率所占时间相应较长,分别占整个冬季的18.6％和18.1％;夏季工况下40％机组部分负荷率下的运行时间最长,占整个夏季的22.8％.冬季工况和夏季工况的系统运行能效比水平都多为4(即3.5-4.5),分别占整个冬季的52.4％和整个夏季的53.4％.此外,通过搭建TRNSYS系统进行模拟分析,得出根据建筑负荷优化用户侧出水温度可以一定程度提高系统能效比,空调系统总耗电量可以降低约7％.并提出几个控制方案,对比分析各个方案的总耗电量和土壤吸放热量不平衡率,可以看出在根据建筑负荷优化用户侧出水温度的基础上,采用机组冷凝器回水温度与外界空气湿球温度差值控制冷却塔的控制方案,运行效果最好,土壤吸放热不平衡率都在1.20以下,针对该系统的三冷却塔,冷却塔启动的阶梯控制温差可以为4°C-6°C-8°C,或者4°C-5°C-6°C.

摘要： 本文对某办公楼采取地埋管变区域运行的模式进行测试,获得了室内空调效果、机组的性能系数、地埋管换热量和土壤的温度恢复等参数.在测试数据的基础上,分析了地埋管变区域运行对于土壤源热泵系统性能的影响.结果表明:在部分负荷运行的条件下,采用地埋管变区域运行的模式有利于土壤温度场的恢复,从而提高系统的COP.

摘要： 本文根据常州地区的气候和地质特点,结合项目的负荷特征,完成了大规模混合式土壤源热泵系统的结构设计,通过冷却塔的辅助制冷以及全热回收热泵机组的运行,不仅保证了土壤的热平衡,而且降低了系统的初投资和运行费用.

摘要： 本文针对供暖季吸热量远大于空调季排热量的严寒地区,系统采用土壤源热泵供冷供暖并进行太阳能季节性蓄热,充分利用太阳能,维持地下土壤以年为周期的热平衡,提高了系统的稳定性和经济性.本文采用能耗模拟软件DesT,对严寒地区代表城市的建筑进行了全年逐时能耗模拟,得出建筑的负荷特性和使用蓄热系统的必要性.然后以TRNSYS软件为平台,建立了蓄热式太阳能土壤源热泵系统的模型,检验系统在三个地区长期应用的技术可行性.

摘要： 本文在简单分析我国高寒地区太阳能资源及浅层地热能的分布状况的基础上,分析太阳能应用系统及土壤源热泵系统各自的优缺点,提出太阳能-土壤源热泵系统联合运行的必要性.该种复合能源系统基于"高能高用、低能低用、品位对口、质能匹配"的用能原则,从本质上节能降耗,降低对常规能源的依赖,实现优势互补、绿色环保的最佳效果.

摘要： 在建筑中应用可再生能源是建筑节能的最有效途径.本文提出了太阳能光电—土壤源热泵系统,在太阳能电池板后加装换热装置,以水为冷却介质,通过土壤源热泵的地埋管换热系统与土壤进行热量交换,以此来降低太阳能电池组件温度,同时将热量蓄存在土壤中供冬季供暖时取用,从而将太阳能光伏发电与土壤源热泵系统有机结合起来.本系统应用在严寒地区普通民居上,为建筑物供暖和提供部分电力.模拟结果表明将两种技术结合应用,不仅提高了电池板的发电效率,也有利于提高土壤源热泵的效率,并有较好的经济效益.

摘要： 本文针对建筑物土壤源热泵系统中地埋管换热器和周围岩土区域,建立二维非稳态传热模型,同时借助MATLAB中的PDE工具箱,计算埋管周围岩土温度场分布情况.其中,综合比较了单U型管,当量圆管,当量方管三种埋管设计时的周围岩土温度分布情况;同时描述了地埋管热作用半径与运行时间,单位延米换热量与热作用半径之间的关系,并给出了相关的拟合公式,以供参考.最后研究了管群周围温度场随运行时间和管间距变化的关系.

摘要： 地埋管运行时土壤平均温度对土壤源热泵系统运行能耗影响较大,而土壤换热及恢复温度过程复杂,为对土壤源热泵系统运行能耗进行优化研究,分析了建筑空调负荷计算模型、热泵机组及循环水泵数学模型、地源侧及冷却塔数学模型、土壤源热泵系统运行能耗模型,并编写理论模拟计算程序,为对土壤源热泵系统运行能耗优化分析提供了理论工具.

摘要： 通过理论与工程实践发现，影响建筑物土壤源热泵系统运行的关键是垂直地埋管换热器周围的土壤非稳态温度场，而地埋管的布置方式及选取的土壤区域及回填材料类型又是影响土壤温度场的重要参数。本文建立当量地埋管及其周围土壤的二维非稳态传热数学模型和物理模型.借助MATLAB中的PDE工具箱及相应编程,求解周围土壤的非稳态温度场.通过对夏季制冷工况的模拟,得到了不同岩土导热系数,不同回填材料导热系数,不同埋管管径,不同支管间距等对土壤温度场的影响趋势.通过数据分析,得出一些具有一定参考意义的结论.在竖直地埋管布置时,尽量选用有较大导热系数的岩土和回填材料,同时,在布置时,尽量选用较大管径的埋管和保持较大的支管间距.

摘要： 为研究变负荷作用下埋管周围土壤温度场变化,建立了垂直U型地埋管周围土壤换热及管内流体流动换热的数理模型.以新疆地区某建筑物应用土壤源热泵系统为研究对象,采用数值方法对变负荷作用下地埋管周围土壤温度场进行了动态模拟,分析了埋管周围土壤温度变化特性,结果表明:第一年运行结束时的土壤平均温度为7.12°C,相比土壤初始温度降低了1.13°C,长期单一应用土壤源热泵可引起土壤热失衡现象,浅层平面的土壤温度变化较大.

摘要： 本实用新型公开了浅层土壤源热泵、空气源热泵及污水源热泵供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，地源热泵主机冷凝器回水口的输水管道连接两个末端大楼循环泵的进水口，两个末端大楼循环泵的出水口分别连接大楼总回水管和两个末端大楼补水泵出水口的输水管道，本实用新型供暖、制冷状态均可使用；若发现浅层土壤源地埋井井口数量不足、浅层土壤源地埋井损坏、浅层土壤源地埋井循环不畅等等原因造成地源热泵主机提取热量不够而引起的地源热泵主机低温故障，此时可打开空气源热泵主机和污水源热泵系统补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求。

摘要： 本实用新型公开了浅层土壤源空气源热泵、污水源热泵及太阳能供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，本实用新型浅层土壤源空气源热泵、污水源热泵及太阳能供热系统，若发现制热量不足、供热面积增加、地源热泵主机台数不够、地源热泵主机损坏等情况，此时可打开空气源热泵主机解决以上情况；若发现浅层土壤源地埋井数量不足、浅层土壤源地埋井损坏、浅层土壤源地埋井堵塞等一系列原因造成浅层土壤源地埋井提热量不够，此时可打开太阳能系统、污水源热泵系统为浅层土壤源地埋井补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求。

摘要： 本实用新型公开了一种浅层土壤源热泵及污水源热泵供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，地源热泵主机冷凝器回水口的输水管道连接两个末端大楼循环泵的进水口，本实用新型一种浅层土壤源热泵及污水源热泵供热系统，供暖或者制冷状态均可使用，通过末端大楼系统和浅层土壤源地埋井的共同工作为末端大楼供暖或者制冷，通过阀门的调节，调换供暖或者制冷状态，可将污水源热泵系统作为浅层土壤源地埋井补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求，自来水由定压补水系统为末端大楼系统及地埋井系统补水，以保障末端大楼系统及地埋井系统的水流量充足。

摘要： 一种空气源热泵辅助土壤源热泵供冷供热系统，涉及热泵技术利用领域，包括水源热泵机组、空气源热泵机组、蓄热水箱、空调末端、地埋管换热器、用户使用热水设备、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第四循环水泵、第五循环水泵、第六循环水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门。系统运行模式多样化，不同模式间转换调节灵活，通过空气源热泵机组辅助，有效解决了传统热回收型土壤源热泵三联供系统所出现的土壤热失衡问题，在满足夏季供冷、冬季供热、全年提供生活热水的前提下，实现了系统的持续高效稳定运行。

摘要： 本实用新型提供了一种土壤源热泵与风冷热泵复合式热泵系统，地源热泵机组、室内末端和第一空调泵依次通过管道连接构成室内末端水循环回路，地源热泵机组、室外埋管换热器和地源泵依次通过管道连接构成地源水循环回路，风冷热泵机组、室内末端和第二空调泵依次连接构成风冷水循环回路，室内末端与第一空调泵的连接管路上设有第一定压补水装置，室外埋管换热器与地源泵的连接管路上设有第二定压补水装置，室内末与第二空调泵的连接管路上设有第三定压补水装置，第一定压补水装置、第二定压补水装置和第三定压补水装置并联后均与水箱相连。本实用新型将两种系统完美结合，提高系统的运行效率、降低系统的运行费用，节能、高效、环保。

摘要： 本实用新型涉及一种土壤源热泵与燃气热泵复合式供热空调系统，包括地源热泵机组、燃气热泵机组、室外地埋管、水氟换热模组和末端设备，地源热泵机组具有蒸发器和冷凝器，蒸发器的介质入口和介质出口连接末端设备的介质出口和介质入口，冷凝器的介质入口和介质出口连接室外地埋管的介质出口和介质入口；蒸发器的介质入口和介质出口连接室外地埋管的介质出口和介质入口，冷凝器的介质入口和介质出口连接末端设备的介质出口和介质入口，水氟换热模组的介质出口和介质入口连接末端设备的介质入口和介质出口，水氟换热模组的媒介入口和媒介出口连接燃气热泵机组。优点：可作为调峰时用，可以降低系统的初投资，提高运行效率、降低运行费用。

摘要： 本发明提供一种土壤源热泵系统埋管方法及土壤源热泵系统。该土壤源热泵系统埋管方法包括：在桩基内竖埋管，将第一换热管预制在桩基内，具体包括：将第一换热管预先放置在桩基的钢筋笼内部，然后向钢筋笼内浇筑混凝土，以形成桩基；在桩基间竖埋管，将第二换热管埋入桩基之间；通过水平集合管将第一换热管与第二换热管连通。通过该土壤源热泵系统埋管方法能够在建筑物底部布置换热管，有效利用建筑物底部的空间。

摘要： 本发明提供一种土壤源热泵系统埋管方法及土壤源热泵系统。该土壤源热泵系统埋管方法包括：在桩基内竖埋管，将第一换热管预制在桩基内，具体包括：将第一换热管预先放置在桩基的钢筋笼内部，然后向钢筋笼内浇筑混凝土，以形成桩基；在桩基间竖埋管，将第二换热管埋入桩基之间；通过水平集合管将第一换热管与第二换热管连通。通过该土壤源热泵系统埋管方法能够在建筑物底部布置换热管，有效利用建筑物底部的空间。

摘要： 本实用新型涉及一种土壤源热泵与热源塔热泵复合式热泵系统，所述复合式热泵系统包括土壤源热泵机组、热源塔热泵机组、热源塔、室外换热装置和室内末端，所述土壤源热泵机组与室外换热装置之间连接有地源泵，并构成土壤源循环回路，所述土壤源热泵机组与室内末端之间连接有空调泵，并构成室内末端循环回路，所述热源塔热泵机组与热源塔之间连接有热源塔泵，并构成热源塔循环回路，所述土壤源循环回路、室内末端循环回路和热源塔水循环回路是三个相互独立的闭式水循环回路。本实用新型的复合热泵系统，不但可以降低土壤源部分的投资，也可以充分利用土壤源热泵系统，提高系统的运行效率、降低系统的运行费用。

摘要： 本实用新型涉及一种土壤源热泵与水流景观复合式热泵系统，复合式热泵系统包括土壤源热泵机组、室外埋管换热器和土壤源泵依次通过管路相连接构成土壤源侧回路；土壤源热泵机组、室内末端和空调泵依次通过管路相连接构成末端侧回路，土壤源侧回路和末端侧回路相对独立设置，水流景观补热系统通过管路与土壤源热泵机组并联在末端侧回路上；土壤源侧回路和末端侧回路分别通过管路与定压补水系统相连接。本实用新型将水流景观补热系统作为非供暖运行时土壤源热泵系统的热补充，水流景观补热系统将热能储存到室外埋管岩土体中，达到了室外埋管换热系统补热的目的，保证了整个土壤源热泵系统的正常、安全、高效运行。