由于我國南北方氣候差別很大，北方寒冷，冬季負荷遠大于夏季負荷;相反南方炎熱，夏季負荷遠大于冬季負荷，所以在我國部分地區(qū)單一的使用地埋管地源熱泵系統(tǒng)，會導致土壤的冬夏季不平衡性從而影響土壤熱環(huán)境。合理地設置土壤熱泵輔助系統(tǒng)不僅可以解決土壤熱平衡問題，甚至可以額外節(jié)約能耗或節(jié)省安裝運行費用。
1、冷卻塔補償系統(tǒng)
對于南方地區(qū)，夏季炎熱冬季暖和則系統(tǒng)運行時必然導致夏季排放的熱量遠大于冬季吸收的熱量。系統(tǒng)運行一年后積累的熱量會引起土壤溫度逐年上升，使熱泵機組制冷效率嚴重降低。建立冷卻塔地埋管地源熱泵混合系統(tǒng)(見圖1)，使夏季冷凝放熱一部分埋入地下，以備冬用，一部分通過冷卻塔釋放冷凝熱量，這一系統(tǒng)適用于夏季負荷高于冬季負荷的長江中下游地區(qū)。夏季通過埋地換熱器釋放給土壤的熱量與冬季從土壤的取熱基本持平，從而獲得土壤熱平衡。
該混合系統(tǒng)的初投資增加了冷卻塔系統(tǒng)的費用，但由于減少了埋地換熱器的面積，整個初投資費用不一定增加(視施工區(qū)域地質情況而定)。運行費用增加了冷卻塔的運行費用，但從整個系統(tǒng)的總能耗來分析，系統(tǒng)運行的費用不一定比單一的地埋管地源熱泵系統(tǒng)運行費用高(視冷卻塔配置量而定)。
2、太陽能輔助系統(tǒng)
與南方地區(qū)相反，北方地區(qū)特別是東北地區(qū)，冬季寒冷，夏季溫和，其冬季負荷遠大于夏季負荷，則熱泵長期連續(xù)運行后，由于吸收的熱量遠大于夏季排放的熱量，必然會導致土壤的溫度降低，從而造成冬季埋管換熱器的進、出水溫度較低，地埋管地源熱泵機組循環(huán)性能提高受到限制。增加太陽能系統(tǒng)作為地埋管地源熱泵輔助熱源的措施，不僅有助于改善系統(tǒng)運行工況，降低系統(tǒng)總投資，同時可以調節(jié)土壤熱平衡。
我們采用圖2所示的太陽能輔助加熱器，使得冬季熱泵吸收的熱量一部分來自太陽能。太陽能是人類可利用的、安全、無污染、可再生、最豐富的免費能源，利用太陽能作為輔助能源，是解決寒冷地區(qū)土壤熱平衡的較好方法之一。
3、熱水回收系統(tǒng)
電熱水器用來加熱熱水所需的能量全部來自電能，其能耗太高;傳統(tǒng)的燃氣熱水器會隨著燃氣價格上漲趨勢而增加使用費。熱回收技術是通過換熱器回收制冷機產生的冷凝熱，用于加熱生活用水的一項節(jié)能環(huán)保技術。熱回收技術不僅充分利用制冷系統(tǒng)的廢熱，減少了排放至環(huán)境的廢熱，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱水供應技術，同時由于使得進入土壤的排熱減少，是土壤熱平衡解決方法之一。
4、廢熱輔助地耦系統(tǒng)
在寒冷地區(qū)，如果有條件，冬季可以利用生產生活廢熱和污水處理廢熱來輔助地埋管地源熱泵系統(tǒng)。該混合系統(tǒng)實現(xiàn)了能源的可持續(xù)發(fā)展，將生產生活中的廢熱很好地利用起來，對于改善城市環(huán)境、節(jié)約能源具有重要意義;同時改善了土壤的熱平衡問題，提高了地埋管地源熱泵效率，使其可以長期、持續(xù)、穩(wěn)定的運行。
5、其他
為解決土壤熱平衡問題，我們還可以優(yōu)化埋地換熱器設計時，適當加大埋管間距，以減緩土壤溫度的升高或降低，增加地埋管地源熱泵的使用年限。另外，亦可在系統(tǒng)后期運行方面加以管理，間歇運行地源熱泵系統(tǒng)，以期地下土壤溫度場的恢復和平衡，改善地埋管地源熱泵系統(tǒng)運行工況。
技術支持
淺析如何解決地源熱泵機組土壤熱平衡問題
作者：科靈熱泵 來源：http://fhv.net.cn 時間：2024-08-09 11:09:55 瀏覽次數(shù)：
由于我國南北方氣候差別很大，北方寒冷，冬季負荷遠大于夏季負荷;相反南方炎熱，夏季負荷遠大于冬季負荷，所以在我國部分地區(qū)單一的使用地埋管地源熱泵系統(tǒng)，會導致土壤的冬夏
本文網(wǎng)址：http://fhv.net.cn/news_view_1926_258.html
電話: 400-015-7057