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第29卷第11期 太阳能学报 Vd.29.No.11
2008年11月 ACTAENERGLAE
SOLARIS洲ICA Nov.,2008
寒冷地区土壤源热泵冷热源系统设计方案研究
舒海文1,端木琳1,华蓉蓉1,邹瑜2,杜国付2
(1.大连理工大学土木水利学院,大连116023;2.中国建筑科学研究院空调研究所,北京110081)
摘要:针对由于空调建筑全年所需的冷量和热量的不均衡性,使得土壤的年吸、释热量不平衡,从而将导致系统
在连续多年运行后,热泵机组的运行效率不断下降,甚至会出现停机现象,该文以北京地区某一建筑的土壤源热泵
系统为例,提出了增加辅助散热设备.冷却塔的设计方法,并利用TRNSYS模拟软件对冷却塔与埋管换热器的不同
连接方式,即串联和并联,进行了模拟计算,得出了可保证土壤源热泵系统长期高效运行的各种设计方案,为在寒
冷地区正确设计土壤源热泵系统提供了具体的解决办法。
关键词:土壤源热泵;土壤热平衡;系统设计;TRNSYS模拟
中图分类号:TK52 文献标识码:A
高为3.9m(各层的建筑平面图见图1和图2),建筑
0 引 言
由于地下埋管换热器的传热性能在很大程度上 Madison大学的Solar
Energy实验室开发研制的TRN.
取决于土壤的温度状况及其热物理特性,因此在土 SYS软件(Ver.16版本)。
壤源热泵系统连续运行时,土壤温度的波动将会改 整个建筑的空调系统方案示意图如图3所示,
变地下埋管换热器的换热能力,并进而影响到热泵 建筑物的负荷主要由风机盘管承担,风机盘管所需
机组的冷凝温度和蒸发温度的变化。若在系统设计 冷、热水由热泵机组来提供;埋管换热器与热泵机组
时不对此进行仔细分析,可能会导致热泵机组的运 间连接的管路内是质量浓度为25%的乙二醇水溶
行效率下降。具体地说,在不同的用户冷、热负荷条 液,其凝固点为一10℃,导热系数为0.51IW/(m·K);
件下,地下埋管换热器与土壤间的吸、放热量的平衡 系统的埋管换热器采用目前广泛使用的垂直单u型
问题和长期运行效果预测问题若解决不好,将会削 埋管,管材为高密度聚乙烯(HDPE),其导热系数为
弱该系统的节能效果旧],并阻碍该项技术的进一步 0.46W/(m·K)。
推广。当前,采用计算机模拟的方法对实际空调系 , 硼
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统进行研究与分析已成为空调研究领域的重要发展
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方向。本文将利用TRNSYS模拟软件对上述问题进 庐 一一’!j’
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行专门研究,并以北京地区某一办公建筑为例,探讨 l 资料室 嗣缸~
如何合理确定土壤源热泵冷热源系统的设计方案。 l l 睡 哆i
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