【摘要】：土壤源熱泵系統(tǒng)作為一項可靠、高效、經(jīng)濟、環(huán)保的空調(diào)方式，近些年來引起暖通行業(yè)的廣泛關(guān)注，也成為建筑節(jié)能領(lǐng)域的前沿課題之一。然而對于嚴(yán)寒地區(qū)，由于受氣候條件的限制，土壤源熱泵系統(tǒng)在運行過程中存在的“熱失衡”現(xiàn)象，成為了制約其大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。 為了研究解決嚴(yán)寒地區(qū)熱泵系統(tǒng)熱失衡問題的適用技術(shù)，本文探討采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“控制面積分區(qū)熱補償法”等相關(guān)技術(shù)問題。主要研究內(nèi)容有： 1.對該工程地下土壤進行熱物性試驗，測定土壤的熱物性參數(shù)； 2.使用DeST-c模擬軟件對建筑物進行全年動態(tài)負(fù)荷的模擬； 3.使用Gambit軟件對土壤換熱器井群建立物理模型，運用Fluent軟件逐時模擬換熱器5年的運行工況； 4.對土壤換熱器井群全年運行中的供暖工況、供冷工況以及兩個過渡季節(jié)的模擬數(shù)據(jù)進行分析； 5.對土壤換熱器井群長期運行5年的模擬數(shù)據(jù)進行分析； 6.模擬土壤換熱器井群在無熱補償方式下5年的運行工況，與使用控制面積分區(qū)熱補償方式的模擬結(jié)果進行比對，驗證該方法的可行性； 7.利用該工程土壤源熱泵智能檢測平臺對系統(tǒng)供熱工況下的土壤溫度進行實測，將實測結(jié)果與模擬結(jié)果進行對比，驗證模擬的準(zhǔn)確性； 研究結(jié)果表明： 1.系統(tǒng)經(jīng)過1年運行后土壤溫度與土壤初始溫度相比下降了0.15℃，基本保持了土壤溫度的平衡。 2.系統(tǒng)運行5年后井群中心土壤溫度與土壤初始溫度相比下降了0.41℃，土壤溫度場得到平衡； 3.系統(tǒng)在無熱補償即只運行供暖工況其他時間自然恢復(fù)的方式下，運行5年后土壤溫度與初始溫度相比降低了4.74℃，井群中心位置形成“冷坑”，，土壤溫度難以恢復(fù)，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)無法繼續(xù)正常運行，與熱補償方式運行下模擬結(jié)果相比驗證了控制面積熱補償方法的可行性； 4.通過土壤源熱泵監(jiān)測平臺對該工程供暖工況下土壤溫度變化的實測，從實測數(shù)據(jù)監(jiān)測孔2#、4#土壤溫度差與模擬值土壤溫度差對比曲線可以看出曲線擬合度很高，走向基本一致，從對比數(shù)據(jù)來看模擬值土壤溫度差與監(jiān)測值土壤溫度差基本一致，監(jiān)測值土壤溫度差降幅為2-3℃，與模擬結(jié)果的1.05-3.15℃相吻合，證明模擬結(jié)果是準(zhǔn)確的。 由此可見，“控制面積分區(qū)熱補償法”能有效解決嚴(yán)寒地區(qū)土壤源熱泵系統(tǒng)熱失衡現(xiàn)象，應(yīng)該進一步推廣利用。
【圖文】：

動態(tài)負(fù)荷模擬系統(tǒng)冬夏向土壤的取排熱量的大小受建筑冷熱負(fù)荷的21]。如果系統(tǒng)冬季取熱量過大，而在夏季得不到補償，統(tǒng)效率降低，系統(tǒng)無法正常運行，甚至失效，因此在進度場的研究中，對建筑物冷熱負(fù)荷的模擬是很有必要華大學(xué)的 DeST-c 軟件進行全年能耗模擬，計算全年能值等參數(shù)。根據(jù)模擬結(jié)果來對比分析不同工況下的能筑圖紙在 DeST-c 軟件中建立該辦公樓的建筑模型。建如圖 2-2。

49-92m：微風(fēng)化的泥巖、砂礫巖，地層堅硬 、鉆進土壤熱響應(yīng)測試土壤源熱泵中，地埋管換熱器系統(tǒng)的換熱能力主要取性能參數(shù)，而這些熱物性參數(shù)需要通過實驗測試出來性質(zhì)原位測試儀進行儲熱和取熱兩種工況的測試，測用測試所得數(shù)據(jù)和計算軟件進行計算分析，得出換熱熱傳導(dǎo)系數(shù)、每延米熱交換井的換熱量等數(shù)據(jù)。這些計算提供了準(zhǔn)確的設(shè)計參數(shù)；同時也為土壤源熱泵系供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)[22]。測試原理用流量、溫度等傳感器測量管路中不同位置循環(huán)流體傳輸?shù)綔y試儀的采集和控制系統(tǒng)中，然后利用傳熱模數(shù)和鉆孔熱阻等[23]。地層熱物理性質(zhì)原位測試儀見圖
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU83

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1 法智彤;褚曉麗;;淺談土壤源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展及其應(yīng)用[J];山西建筑;2010年08期

2 張玲;黃奕l

本文編號：2547839