不同气候区岩土热物性测试分析

获得准确的岩土热物性是进行地源热泵系统设计的前提,不同的建筑热工气候区岩土热物性不尽相同。依据多年来进行的全国各地区岩土热物性测试,选取严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区典型城市的测试数据进行对比,阐述测试原理和各地岩土热物性的特点,分析测试结果,得出相关结论,对地源热泵的发展具有一定的指导意义。     

地源热泵岩土热响应测试方法及数据分析

土壤导热系数的大小直接对土壤源热泵系统中埋地换热器的面积和初投资有显著影响.现场测试法是研究土壤热物性参数最有效的方法之一,结合邢台市沙河收费站地源热泵测试工程实例,介绍了地源热泵热响应测试的测试步骤、测试方法和数据分析.实测结果与传统查手册的结果相比更为准确可靠,为当地地源热泵系统的准确设计提供了依据.     

某小区地源热泵地埋管换热器的测试与计算

地源热泵系统的关键部分在于地下换热系统,由于地下岩土热物性参数的不同,使得地埋管换热器的换热能力有较大差异,这将直接影响到整个系统的使用效果和工程造价。文章以线热源理论为依据,对某实际工程项目进行岩土热响应测试,并计算相关的热物性参数,同时提出了一种工程简化算法,该算法综合考虑了岩土热物性测试结果与建筑物的负荷特点,其计算结果可以作为工程设计的依据。     

地源热泵地埋管岩土热响应测试方法与应用

地源热泵地埋管热响应测试是研究土壤热物性参数及地埋管换热器性能最有效的方法之一。文中结合南京某办公楼一个地源热泵测试工程实例,探讨了地源热泵热响应测试的测试步骤、测试方法和数据处理。通过对地埋管进出口水温、流量和加热功率的实时采集,分析研究了土壤的热物性以及地埋管热响应的放热和取热量。     

严寒地区地源热泵系统关键设计参数研究

由于严寒地区土壤源热泵取热和放热不均,土壤温度逐年下降,需要针对寒区运行情况制定补热方案。本文以严寒地区某典型建筑为例,基于TRNSYS对地源热泵系统运行特性进行仿真研究,分析地源热泵系统关键设计参数对系统运行特性的影响,其结论为严寒地区地源热泵系统设计参数选取及辅助热源补热策略提供参考。     

北方某公建地源热泵工程深化设计

结合对北方地区某公建地源热泵系统的工程设计,介绍岩土热物性测试的原理及测试方法;根据建筑逐时冷热负荷的动态模拟计算结果进行地下换热器的冷热平衡模拟与分析,并根据模拟结果对空调方案进行优化;详细分析钻孔间距、钻孔管径、钻孔长度及钻孔深度设计计算的原理。为今后地源热泵技术的应用提供指导和优化建议。     

基于线热源理论的岩土热响应测试研究现状

地源热泵是可再生能源在建筑物空调中的重要利用形式。岩土热物性是地源热泵地埋管换热器长度设计的主要因素,对于大型埋管系统需要进行热响应测试。回顾了热响应测试的基本原理,介绍了常用的线热源模型及相应的数据处理方法,总结了热响应测试存在的主要问题,并对热响应测试的未来进行了展望。     

地层热物性原位测试技术在高速公路服务区的应用

利用地层热物性原位测试技术测得的地层热物性参数的精度要高于土壤类别辨识法或瞬态测量的探针法,更适于地源热泵系统埋管换热器的长度的设计。结合大广高速公路双辽服务区的地层热物性参数的测试情况对地层热物性原位测试的过程及施工注意事项进行简介。     

陕西渭南地区岩土热响应测试与分析

地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58 h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数为2.16 W/(m∙K),比热容为2.39 MJ/(m³∙K),单U地埋管每延米换热量45 W。该研究结果可为项目后期设计与施工提供了相关参考和依据。     

热响应测试在土壤热交换器设计中的应用

分析了土壤热交换器系统的影响因素以及设计与施工中存在的问题,介绍了自主研制的移动式地源热响应测试装置原理与构成。针对天津市某地源热泵项目,阐述了热响应测试的方法与步骤,得到了项目所在地的无干扰地温以及地埋管系统的供回水温度响应曲线。利用线源理论,得到了地埋管换热器钻孔的导热系数及热阻,分析了测试装置与环境的热损失和热增益、测试时间、供电稳定性、无干扰地温、不同深度土壤热导率的变化以及地下水流动对热响应测试造成的影响。测试结论对于指导土壤热交换器设计与施工具有一定的参考价值。     

复合式土壤源热泵系统设计

设计了一套复合式土壤源热泵性能实验台,采用冷却塔作辅助冷源、太阳能热水器作辅助热源,能够实现冬季供暖、夏季供冷、一年四季提供60~80℃生活热水的功能。给出了系统中热泵机组、空调末端设备、冷却塔、水泵、太阳能热水器等主要部件的选型计算方法,经搭建好的土壤源热泵性能实验台运行测试,制冷和制热效果良好,同时也解决了土壤热平衡问题。     

别墅型建筑地源热泵空调系统设计

地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统,通过输入少量的高品位能源(如电力、机械功、燃气和液体燃料),实现热量从低温热源向高温热源的转移.以上海某小型别墅为对象,设计了一套家用地源热泵空调系统.首先计算了夏季冷负荷和冬季热负荷,然后根据冷、热负荷选择一套水源热泵机组(MWH080CR型机组)和相应的风机盘管,进行了室内水管环路系统、土壤热交换器和地板采暖的设计选型,最后对系统的能效比进行了计算.结果表明,该空调系统具有节能环保、稳定可靠、舒适耐用等优点.     

贵州岩溶区一酒店地源热泵设计与制热运行分析

作为一种以浅层地热能为冷热源的供暖制冷技术,地源热泵是国家大力推广的节能环保中央空调系统。简要论述了贵州省遵义市一酒店地源热泵系统设计方案,测试分析并评估了地源热泵系统的冬季制热运行效果,从而提出系统的优化设计和运行建议。     

An in situ thermal response test for borehole heat exchangers of the ground-coupled heat pump system

Thermal response tests (TRTs) are crucial for the estimation of the ground thermal properties and thermal performance of the borehole heat exchanger (BHE) of the ground-coupled heat pump (GCHP) system. In this article, a TRT apparatus was designed and built to measure the temperature response of inlet and outlet sections of BHE in the test borehole, the apparatus can effectively operate under both constant heating flux modes and heat injection and extraction modes with a constant inlet temperature. A TRT for a project of GCHP located in the Jiangsu province of China was carried out by the experimental apparatus. Based on the experimental data, the heat transfer performances of BHE under heating and cooling modes were evaluated, and the ground thermal properties, which include the ground thermal conductivity, ground volumetric specific heat, borehole thermal resistance and effective soil thermal resistance, were determined by the line source model. The results indicate that the experimental device and analysis model proposed in this article can be effectively applied to estimate the ground thermal properties and thermal performance of BHE. During the process of thermal response of ground, the fluid temperatures vary acutely at the start-stage of 8 h, and then tend to be a steady state after 40 h. The test data during the start-stage should be discarded for improving the estimation accuracy of ground thermal properties. At the same time, the effective soil thermal resistance increases continuously with time and a steady-state value would be reached after the start-time, and this steady-state thermal resistance can be used to evaluate the required length of BHE. In addition, the heat transfer rate of the BHE under different operating conditions can be used for the further evaluation on long-term operation performance of GCHPs.     

同轴地埋管换热器岩土热响应试验研究

岩土热物理性质是影响地源热泵系统设计和运营的关键因素,对位于武汉市洪山区的2口不同深度的同轴地埋管换热孔分别进行48 h的热响应试验,并对同轴地埋管换热器内外管之间环形空间中的平均流体温度进行测试.根据同轴地埋管换热器的几何特性,以简便实用的方式测量同轴地埋管换热器环状空间传热流体的平均温度,结合同轴地埋管换热器钻孔热...     

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况.试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积.总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律.     

供暖用土壤源热泵系统

利用土壤热源是一种新的能源开发措施,本文介绍了土壤源热泵用于冬季供暖的技术,提出了埋管系统的设计方法及设计应注意的问题,该系统可以把低品位的土壤热能利用起来,且性能系数可达到2.8-3.2,因而节能。     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

如何保证地源热泵式沼气池加温系统长期稳定运行

针对地源热泵式沼气池加温系统中出现的冬夏季取排热不平衡从而影响其长期稳定运行的问题,本文在采取控制运行方式、增加辅助热源和蓄热系统解决方法的分析基础上,从充分利用可再生能源和地源热泵设备的角度出发,提出热泵供热和制冷互补模式与太阳能-地源热泵多功能互补模式,并对其可行性进行分析。