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土壤源熱泵技術(shù)高效運(yùn)行關(guān)鍵在于其熱平衡

作者:科靈熱泵 來(lái)源:http://fhv.net.cn 時(shí)間:2024-08-09 11:06:47 瀏覽次數(shù):

土壤的熱平衡具有很大的重要性,是系統(tǒng)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,地下土壤溫度在完成一個(gè)運(yùn)行周期后能夠自我恢復(fù),從而保證其作為理想熱源的“恒溫”特性,保證系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在理想的冷熱源溫度下。 土壤的熱平衡也是系

    近日,從2011中國(guó)制冷學(xué)會(huì)年會(huì)揚(yáng)州大學(xué)副教授楊衛(wèi)波《土壤源熱泵應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展》的專題講座中獲知,根據(jù)《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,地埋管地源熱泵地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行熱響應(yīng)測(cè)試。其主要目的是:(1)獲得埋管現(xiàn)場(chǎng)土壤源熱物性參數(shù),為地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供依據(jù);(2)獲得地下埋管的單位埋深換熱能力,為埋管長(zhǎng)度的初步估算及其布置提供參考。     

測(cè)試的參數(shù)包括土壤導(dǎo)熱系數(shù)、土壤容積比熱容、鉆孔熱阻、土壤原始溫度、地埋管綜合傳熱熱阻。常用的方法包括查詢土壤地質(zhì)手冊(cè)、取樣測(cè)值法、探針?lè)?、現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)探測(cè)法。影響測(cè)試的不確定因素,主要有數(shù)據(jù)處理方法(模型)、測(cè)試孔的結(jié)構(gòu)(孔徑、埋管形式、深度及回填等)、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)短、加熱功率的選擇、電壓不穩(wěn)定性、連接管道冷熱損失、測(cè)試儀器的精度、斷電間斷時(shí)間長(zhǎng)短、地下水滲流。    地埋管傳熱模擬的重要性在于尋求地下傳熱強(qiáng)化技術(shù)措施的需要,通過(guò)地埋傳熱模擬,可獲得各因素的影響規(guī)律,從而尋求地埋管傳熱強(qiáng)化的有效技術(shù)措施,為提高換熱效率,降低初投資提供基礎(chǔ)。也是系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與能耗分析的關(guān)鍵,通過(guò)地埋管傳熱模型的建立,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行動(dòng)態(tài)仿真,為地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)運(yùn)行能耗分析提供幫助。    

地下埋管設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題,設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注問(wèn)題包括地埋管全年進(jìn)出口溫度,決定地源熱泵的總體性能;土壤溫度的全年變化,土壤的熱平衡。據(jù)空調(diào)制冷大市場(chǎng)調(diào)查了解,設(shè)計(jì)方法包括工程估算法,單位延米換熱量,首先根據(jù)建筑物的峰值冷負(fù)荷或熱負(fù)荷確定出地埋管的放熱量或吸熱量,然后確定地埋管的布置方式,再根據(jù)測(cè)試所得單位埋深換熱量即可求出所需地埋管的長(zhǎng)度。存在的問(wèn)題包括:1)冬夏季只進(jìn)行單點(diǎn)溫度測(cè)試。2)測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)度難以確定。3)土壤溫度變化不能確定。4)測(cè)試工況下與運(yùn)行工況不同,換熱量需換算。    

地埋管施工的關(guān)鍵包括鉆孔過(guò)程:鉆機(jī)水平誤差的控制、鉆機(jī)深度與垂直度的控制;下管過(guò)程:水壓試驗(yàn),下管時(shí)應(yīng)采用2-4m設(shè)置一個(gè)彈簧卡的方式使U型管兩分支管處于分開(kāi)狀態(tài)。據(jù)制冷快報(bào)從制冷學(xué)年會(huì)上獲知,回填過(guò)程:回填材料應(yīng)具有好的流動(dòng)性和保水性,且便于輸送,應(yīng)盡量采用機(jī)械自下而上回灌法,以確?;毓嗝軐?shí)。管路保護(hù):要注意保護(hù)管路系統(tǒng),避免泥漿石塊和其它異物進(jìn)入系統(tǒng),造成系統(tǒng)堵塞影響流量,對(duì)成孔進(jìn)行編號(hào),并設(shè)置成孔保護(hù)標(biāo)示牌。     

土壤的熱平衡具有很大的重要性,是系統(tǒng)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,地下土壤溫度在完成一個(gè)運(yùn)行周期后能夠自我恢復(fù),從而保證其作為理想熱源的“恒溫”特性,保證系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在理想的冷熱源溫度下。 土壤的熱平衡也是系統(tǒng)生態(tài)環(huán)保的關(guān)鍵,地溫梯度變化會(huì)影響到大地?zé)崃鳎瑥亩鴮?duì)地表對(duì)地表生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)難以預(yù)測(cè)的影響。熱失橫會(huì)導(dǎo)致土壤溫度的逐年持續(xù)升高或降低,引起生物種類的重新分布,最終影響到整個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化。

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