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一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统及控制方法

文献发布时间:2024-01-17 01:20:32


一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统及控制方法

技术领域

本发明涉及地埋管地源热泵系统工程领域,具体涉及一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统及控制方法。

背景技术

地埋管地源热泵以岩土体、地下水为低温热源,由地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热、供冷空调或供应生活热水系统。我国南方地区多属于夏热冬冷地区,每年制冷期长达3~4个月,采暖期仅有1~2个月,冷热需求不平衡,夏季空调供冷负荷大于冬季采暖负荷,全年建筑物累计冷量需求大于累计热量需求,当建筑物采用地埋管地源热泵为建筑供能,夏季向岩土体排放的热量大于冬季从岩土体吸收的热量,系统长期运行就会形成热岛效应,从而形成热堆积并造成岩土体温度升高,导致系统运行效率降低。

发明内容

本发明目的是在夏热冬冷地区,提供一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统及控制方法,在地源侧对地埋管进行分区设计,每个区域内选取代表性地埋孔埋设温度探头,通过控制系统实时监测不同区域内地质环境温度场变化,科学合理利用不同区域内的地埋管换热量。同时,结合地源热泵热回收技术,优先吸收岩土体温度场升高区域地埋孔中的热量,在满足生活用水需求的同时,减少热量的排放,解决夏热冬冷地区地温场热堆积问题,提高系统的换热效率,增加社会经济效益。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统,包括空调使用侧地源热泵热回收系统,生活热水使用侧地源热泵热回收系统,地埋管地源区域热平衡系统,所述三种系统通过不同的水路管道连接在地源热泵热回收机组1上,所述三种系统通过信号线18与控制系统16连接。

空调使用侧地源热泵回收系统由循环泵组5、空调使用侧15、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述空调使用侧15的进水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的一号水口101,所述空调使用侧15的出水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的二号水口102,所述空调使用侧15设置有多组空调末端1501,前述的进水水路的输水管道31的另一端分别与15中的每一个空调进水水路连接,前述的出水水路的输水管道31的另一端分别与15中的每一个空调出水水路连接,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、蝶阀25、温度探头3,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、温度探头3、能量计4、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述循环泵组5设置有两台循环水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2和温度探头3上;

生活热水使用侧地源热泵热回收系统由循环泵组5、生活热水使用侧14、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述生活热水使用侧14的进水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的三号水口103,所述生活热水使用侧14的出水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的四号水口104,所述生活热水使用侧14中有保温承压水箱40,内部输水管道31和多组生活热水使用开关39,所述内部输水管道31连接保温承压水箱40的水箱一号水口4001和水箱二号水口4002形成回路,所述生活热水使用开关39连接三通阀32,所述三通阀32连接在内部输水管道31上,所述保温承压水箱40上设置自动排气阀36和弹簧安全阀38,所述保温承压水箱40的水箱三号水口4003与输水管道31的进水水路相连接,所述保温承压水箱40的水箱四号水口4003 与输水管道31的出水水路相连接,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、蝶阀25,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述内部输水管道31回路上设置有连接阀门35、热水回水循环水泵41、止回阀34,所述热水回水循环水泵41上连接温度传感器37,所述止回阀34和水箱二号水口4002之间连接另外一条输水管道31,所述输水管道上设置阀门35、流量表33、止回阀34,所述循环泵组5设置有两台循环水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2和温度传感器37上,所述温度传感器37设置在信号线18上与保温承压水箱40相连接;

地埋管地源区域热平衡系统由地源热泵热回收机组1、循环泵组5、集水器6、分水器7、地源侧分区监测部分、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述分水器7的进水水路通过一根输水管道31连接到地源热泵回收机组1的五号水口105,所述集水器6的出水水路通过一根输水管道31连接到地源热泵回收机组1的六号水口106,所述地源侧分区监测部分的进水水路通过水平集管22连接到分水器7的出水口上,所述地源侧分区监测部分的出水水路通过水平集管22连接到集水器6的进水口上,所述地源侧分区监测部分包括地源侧中心区域8、地源侧中间区域9、地源侧周边区域10,所述地源侧中心区域8是建筑物中心的矩形区域,所述地源侧中间区域9是包围地源侧中心区域8的矩形环域,所述地源侧周边区域10是包围地源侧中间区域9的矩形环域,所述三种区域的地面部分有水平沟槽24,所述水平沟槽24里安装水平集管22,所述三种区域里分布着多组间隔不同的地埋管换热孔13,所述地埋管换热孔13中设置孔内地温场监测孔11,所述地源侧中心区域8中心、地源侧中心区域8和地源侧中间区域9之间、地源侧中心区域9和地源侧周边区域10之间设置有孔间地温场监测孔12,所述地埋管换热孔13放置垂直换热器21,所述垂直换热器21的一端与水平集管22的进水端连接,所述垂直换热器21的一端与水平集管22的出水端连接,所述垂直换热器21绑扎温度传感器17,所述温度传感器17通过信号线18与控制系统16相连,所述温度传感器17外部有保护管19,所述保护管19、垂直换热器21与地埋管换热孔13有回填基料20,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、两个蝶阀25、温度探头3、能量计4,所述水平集管22的进水水路,从右至左依次设置有能量计4、电动阀2、温度探头3、蝶阀25,所述水平集管22的出水水路,从左至右依次设置有蝶阀25、温度探头3,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述循环泵组5设置有两个电动水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2、温度传感器37、能量计4上;

优选的,地源侧分区监测部分的三种区域里都分布着多组间隔不同的地埋管换热孔13,根据埋管区场地的大小,地源侧中心区域8内部地埋管换热孔13间距最大,采用环形或矩形布设,地源侧中间区域9内部地埋管换热孔13间距次之,地源侧周边区域10内部地埋管换热孔13间距最小,根据《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366—2005的要求,供、回水环路集管最小间距应不小于0.6m;所述地源侧分区监测部分的每个区域内至少布设地质环境监测点2个,其中1个孔间地温场监测孔11、1个孔内地温场监测孔12。

优选的,在供冷期时,所述温度传感器17监测值达到36℃控制温度不宜超过38℃所述控制系统16优先开启地源侧周边区域10连接的电动阀2,地源侧周边区域10的地埋管换热孔13工作,所述地源侧周边区域10供冷上限时地源侧中间区域9连接的电动阀2开启,所述地源侧中间区域9地埋管换热孔13工作,地源侧中间区域10供冷上限时地源侧中心区域8连接的电动阀2开启。

优选的,在供暖期时,所述温度传感器17监测值达到12℃控制温度不宜低于10℃时,所述控制系统16优先关闭所述地源侧周边区域10,地源侧中间区域9,地源侧中心区域8三个区域中温度最低的区域所连接的电动阀2。

优选的,所述控制系统16交替开启或关闭所述地源侧周边区域10,地源侧中间区域9,地源侧中心区域8三个区域的电动阀2。

综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:

一、本发明提供了一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统,可通过在地源侧对地埋管进行分区设计,每个区域内选取代表性地埋孔埋设温度探头,实现了对不同区域内地质环境温度场变化的实时监测,通过控制系统可以科学合理利用不同区域内的地埋管热量,解决了系统长期运行的热岛效应,避免热堆积并造成岩土体温度升高。

二、本发明提供了一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统,利用地源热泵热回收技术,优先吸收岩土体温度场升高区域地埋孔中的热量,在制冷期为空调制冷,在取暖气为生活用热水和建筑物制热提供热量源,减少热量的排放,提高系统的换热效率,增加社会经济效益。

附图说明

图1是本发明的一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统的平面示意图;

图2是本发明的空调使用侧地源热泵热回收系统平面示意图;

图3是本发明的生活热水侧地源热泵热回收系统平面示意图;

图4是本发明的地埋管地源区域热平衡系统平面示意图;

图5是本发明的一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统的地埋管地源区域热平衡系统的剖面图;

图6是本发明的一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统的孔内地温场监测孔和孔间地温场监测孔的剖面图;

图7是本发明的一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统的工作原理图;

图8是供冷供热周期内各区域岩土体温度变化模拟图;

图中:1地源热泵热回收机组、2电动阀、3温度探头、4能量计、5循环泵组、6集水器、7分水器、8地源侧中心区域、9地源侧中间区域、10地源侧周边区域、11孔间地温场监测孔、12孔内地温场监测孔、13地埋管换热孔、14生活热水使用侧、15空调使用侧、16控制系统、17温度传感器、18信号线、19保护管、20回填基料、21垂直换热器、22水平集管、23地质载体、24水平沟槽、蝶阀25、26温度计、27压力表、28流量计、29过滤器、30水路软接头、31输水管道、501循环水泵、101一号水口、102二号水口、103三号水口、104四号水口、105五号水口、106六号水口、三通阀32、33流量表、34止回阀、35阀门、36自动排气阀、37温度传感器、38弹簧安全阀、39生活热水使用开关、40保温承压水箱、41热水回水循环水泵、4001水箱一号水口、4002水箱号水口、4003水箱三号水口、4004水箱四号水口

实施方式

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种地埋管地源热泵分区控制热平衡系统,包括空调使用侧地源热泵热回收系统,生活热水使用侧地源热泵热回收系统,地埋管地源区域热平衡系统,所述三种系统通过不同的水路管道连接在地源热泵热回收机组1上,所述三种系统通过信号线18与控制系统16连接。

空调使用侧地源热泵回收系统由循环泵组5、空调使用侧15、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述空调使用侧15的进水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的一号水口101,所述空调使用侧15的出水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的二号水口102,所述空调使用侧15设置有多组空调末端1501,前述的进水水路的输水管道31的另一端分别与15中的每一个空调进水水路连接,前述的出水水路的输水管道31的另一端分别与15中的每一个空调出水水路连接,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、蝶阀25、温度探头3,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、温度探头3、能量计4、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述循环泵组5设置有两台循环水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2和温度探头3上;

生活热水使用侧地源热泵热回收系统由循环泵组5、生活热水使用侧14、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述生活热水使用侧14的进水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的三号水口103,所述生活热水使用侧14的出水水路通过一根输水管道31连接到地埋管地源区域热平衡系统的地源热泵回收机组1的四号水口104,所述生活热水使用侧14中有保温承压水箱40,内部输水管道31和多组生活热水使用开关39,所述内部输水管道31连接保温承压水箱40的水箱一号水口4001和水箱二号水口4002形成回路,所述生活热水使用开关39连接三通阀32,所述三通阀32连接在内部输水管道31上,所述保温承压水箱40上设置自动排气阀36和弹簧安全阀38,所述保温承压水箱40的水箱三号水口4003与输水管道31的进水水路相连接,所述保温承压水箱40的水箱四号水口4003 与输水管道31的出水水路相连接,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、蝶阀25,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述内部输水管道31回路上设置有连接阀门35、热水回水循环水泵41、止回阀34,所述热水回水循环水泵41上连接温度传感器37,所述止回阀34和水箱二号水口4002之间连接另外一条输水管道31,所述输水管道上设置阀门35、流量表33、止回阀34,所述循环泵组5设置有两台循环水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2和温度传感器37上,所述温度传感器37设置在信号线18上与保温承压水箱40相连接;

地埋管地源区域热平衡系统由地源热泵热回收机组1、循环泵组5、集水器6、分水器7、地源侧分区监测部分、控制系统16、水路管道连接部分组成,所述分水器7的进水水路通过一根输水管道31连接到地源热泵回收机组1的五号水口105,所述集水器6的出水水路通过一根输水管道31连接到地源热泵回收机组1的六号水口106,所述地源侧分区监测部分的进水水路通过水平集管22连接到分水器7的出水口上,所述地源侧分区监测部分的出水水路通过水平集管22连接到集水器6的进水口上,所述地源侧分区监测部分包括地源侧中心区域8、地源侧中间区域9、地源侧周边区域10,所述地源侧中心区域8是建筑物中心的矩形区域,所述地源侧中间区域9是包围地源侧中心区域8的矩形环域,所述地源侧周边区域10是包围地源侧中间区域9的矩形环域,所述三种区域的地面部分有水平沟槽24,所述水平沟槽24里安装水平集管22,所述三种区域里分布着多组间隔不同的地埋管换热孔13,所述地埋管换热孔13中设置孔内地温场监测孔11,所述地源侧中心区域8中心、地源侧中心区域8和地源侧中间区域9之间、地源侧中心区域9和地源侧周边区域10之间设置有孔间地温场监测孔12,所述地埋管换热孔13放置垂直换热器21,所述垂直换热器21的一端与水平集管22的进水端连接,所述垂直换热器21的一端与水平集管22的出水端连接,所述垂直换热器21绑扎温度传感器17,所述温度传感器17通过信号线18与控制系统16相连,所述温度传感器17外部有保护管19,所述保护管19、垂直换热器21与地埋管换热孔13有回填基料20,所述水路管道连接部分的输水管道31的进水水路从右往左依次设置有连接水路软接头30、压力表27、温度计26、电动阀2、流量计28、两个蝶阀25、温度探头3、能量计4,所述水平集管22的进水水路,从右至左依次设置有能量计4、电动阀2、温度探头3、蝶阀25,所述水平集管22的出水水路,从左至右依次设置有蝶阀25、温度探头3,所述水路管道连接部分的输水管道31的出水水路从左往右依次设置有循环泵组5、蝶阀25、温度计26、压力表27、过滤器29、压力表27、水路软接头30,所述循环泵组5设置有两台循环水泵501,所述控制系统16通过信号线18连接到电动阀2、温度传感器37、能量计4上。

地埋管地源热泵主要由地源热泵热回收机组1、地埋管换热孔13、生活热水使用侧14、空调使用侧15,以及输水管路及配件组成。主要原理是,地埋管地源热泵当以岩土体、地下水为低温冷源制冷时,地源热泵热回收机组1中的压缩机做功,会把空调使用侧15热量交换出来,利用循环泵组5将热量交换至水平集管22中的交换介质(水)中,然后输送至地埋管换热孔13中的垂直换热器21中,热量通过垂直换热器21与回填基料20交换,最后扩散至地质载体23中完成能量交换,从而达到为建筑物制冷的效果。同时,地源热泵热回收机组1,利用空调使用侧15交换出来的热量生产生活用水,通过循环泵组5将生活热水供给生活热水使用侧14,也消耗一部分热量。

本系统地源侧将地面管埋设区进行分区设计,从内至外分成地源侧中心区域8、地源侧中间区域9、地源侧周边区域10等区域,如地埋管埋设区域规模大,不仅仅限制设定三个区域,可以结合换热量及使用条件分成更多区域(可定义为:I区、Ⅱ区、Ш区、Ⅵ区、Ⅴ区......)。设计时,根据埋管区场地的大小,地源侧中心区域8内部地埋管换热孔13间距最大,采用环形或矩形布设;地源侧中间区域9内部地埋管换热孔13间距次之、地源侧周边区域10内部地埋管换热孔13间距最小,根据《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366—2005的要求,供、回水环路集管最小间距应不小于0.6m。在每个设计分区内至少布设地质环境监测点2个,其中1个孔间地温场监测孔11、1个孔内地温场监测孔12。

其中,地温场监测孔11位于不同设计区域地埋管换热孔13中间部位,主要监测地埋管孔间地质环境随着系统使用过程中温度的变化,它是在地温场监测孔11中间安装温度传感器17及信号线18,温度传感器17埋设位置、数量应结合场地岩土条件、水文地质条件设计,各温度传感器17均由信号线18统一连接,并放到保护管19内部,保护管19与钻孔孔壁之间采用回填基料20进行回填。系统运行时各温度传感器17实时接收到的信号,由信号线18传输到控制系统16中;孔内地温场监测孔12是利用不同设计区域内代表性的地埋管换热孔13,主要监测地埋管内地质环境随着系统使用过程中温度的变化,它是在孔内地温场监测孔12中间安装温度传感器17及信号线18,温度传感器17埋设位置、数量也应结合场地岩土条件、水文地质条件设计,各温度传感器17也由信号线18统一连接,绑扎在垂直换热器21外壁上,垂直换热器21与钻孔孔壁之间采用回填基料20进行回填。系统运行时各温度传感器17实时接收到的信号,也由信号线18传输到控制系统16中。

控制系统16除了对地质环境进行监测外,还可以对水平集管22中水温、热交换量等进行监测,主要在集水器6、分水器7、热泵机组进出口位置的水平集管22交接位置上安装温度探头3及能量计4。同时,利用电动阀2开启相关阀门,科学合理利用不同区域内的地埋管换热量。

另外,建筑物的供暖期或供冷期基本负荷持续时间很长,而尖峰负荷虽然很大,但运行的持续时间很短,在供暖期或供冷期大部分时间是在比设计负荷低的状态下运行。根据这一特性,通过控制系统16设置相关程序控制电动阀2的启动流程和顺序,在供冷期时优先开启地源侧周边区域10连接的电动阀2,利用该区域的地埋管换热孔13为系统提供冷量。随着空调使用负荷增大,当达到地源侧周边区域10换热能力上限时,地源侧中间区域9连接的电动阀2开启,利用该区域的地埋管换热孔13为系统提供冷量。当空调使用负荷达到尖峰时刻,地源侧中心区域8连接的电动阀2开启。

同时,在系统未达到尖峰负荷运行过程中,埋设在地源侧周边区域10部分的孔内地温场监测孔12中温度传感器17,将实时监测的温度值通过信号线18传输至控制系统16,控制系统16设置相关的控制程序,监测到温度传感器17值达到36℃(控制温度不宜超过38℃)时,系统会自动关闭地源侧周边区域10连接的电动阀2,同时开启地源侧中间区域9或地源侧中心区域8连接的电动阀2,如此反复控制各电动阀2,避免地温场温度过高。

在过度季节,空调使用侧15电动阀2自动关闭,不需要使用空调。而生活热水使用侧14仍需地源热泵热回收机组1生产生活热水,此时埋设在地源侧中心区域8、地源侧中间区域9、地源侧周边区域10中孔间地温场监测孔11中温度传感器17,将实时监测的温度值通过信号线18传输至控制系统16,控制系统16设置相关的控制程序,监测到各设计区各点温度传感器17温度值,系统会自动开启温度传感器17最高值区域连接的电动阀2,利用该区域地埋管换热孔13为系统提供热量,降低地质载体23周边的温度,使地质环境温度向初始温度值方向恢复。当该区域温度值接近于初始温度值时,系统会自动关闭该区域连接的电动阀2,同时开启其他区域连接的电动阀2,如此反复交替使用各设计区内地埋管换热孔13,达到控制各设计区内岩土体温度,避免超负荷利用各区域的岩土体热量。

在供暖季节时,生活热水使用侧14、空调使用侧15开启的同时,此时埋设在地源侧中心区域8、地源侧中间区域9、地源侧周边区域10中孔间地温场监测孔11中温度传感器17,将实时监测的温度值通过信号线18传输至控制系统16,控制系统16设置相关的控制程序,监测到各设计区各点温度传感器17温度值,系统会自动开启温度传感器17最高值区域连接的电动阀2,利用该区域地埋管换热孔13为系统提供热量,减降低地质载体23周边的温度,使地质环境温度恢复至初始温度值。同时,各设计区孔内地温场监测孔12中温度传感器17,将实时监测的温度值通过信号线18传输至控制系统16,监测到温度传感器17值达到12℃(控制温度不宜超低于0℃)时,系统会自动关闭最低温度区对应连接的电动阀2,同时开启其他区域连接的电动阀2,如此反复交替使用各设计区内地埋管换热孔13,也要避免过度使用同一区域内地质载体23的热量,造成冷堆积还有,当各设计区域内地温场监测孔11中温度传感器17温度值差不大时,无需进行温度控制时,安装在各水平集管22中的能量计4,实时将监测到的各管路流量值传输至控制系统16,控制系统16设置相关的控制程序,根据流量的大小,控制系统16将信号命令传输至电动阀2,依次先后顺序使用地源侧周边区域10、地源侧中间区域9、地源侧中心区域8的地埋管换热孔13。

本系统控制系统基本原理:地质环境监测孔内的温度传感器17,将实时监测到的温度信息通过信号线18传输反馈至控制系统16,控制系统16中CPU主要采用DDC编程,可对反馈信息做实时处理,及时将控制命令反馈至电动阀2,开启各设计区域内对应水平集管22的阀门。另外,地源热泵热回收机组1通过生活热水使用侧14、空调使用侧15实际用能负荷情况调解流量需求,能量计4会对各水平集管22的流量实时监测,并将实时监测到的流量信息通过信号线18传输反馈至控制系统16,控制系统16中CPU也是采用DDC编程,可对反馈信息做实时处理,及时将控制命令反馈至电动阀2,开启各设计区域内对应水平集管22的阀门。可见,控制系统16通过程序对温度、流量等参数进行控制。

地源侧的信号线18、水平集管22埋设在水平沟槽24中,上部敷土不小于0.8m。信号线18通过机房连接至控制系统16,水平集管22连接至集水器6、分水器7。

本系统适用于夏热冬冷地区,建筑物供冷需求量大于供热需求量,即冷热不平衡地区。根据建筑用能负荷的大小,不限于一台地源热泵热回收机组1,可同时设计多台相同机组,也可采用地源热泵热回收机组1与普通地源热泵机组组合形式。另外,本系统描述的是建筑生活热水和空调供能两种需求,如商业、办公楼、医院楼宇等建筑不需要生活热水时,通过不同分区控制为建筑提供空调供能,亦能解决夏热冬冷地区地温场热堆积问题,提高地源热泵系统的换热效率,使其系统高效运行,节约运行成本,增加社会经济效益。同时,在北方供暖需求大于供暖需求时,通过本系统的不同分区控制,将地温场控制程序适当调整,也能解决相应的冷堆积问题。

工程实例1:根据未进行分区设计的地埋管地源热泵工程实际监测,该建筑位于南昌市,一栋三层的建筑,空调使用面积约1000㎡,总共设计地埋孔16个,设计地温场监测孔4个,通过长达5年的长期监测,中心区域温度场升高3.48℃,距离地埋管外围1m、2m、3m处温度升高为1.15℃、0.85℃、0.43℃,可见夏热冬冷区域,冷需求大于热需求时,热堆积现象十分明显,尤其是地埋管中心区域热堆积温度升高值是周边区的3倍以上。

工程实例2:该建筑位于赣州市,空调夏季制冷负荷1.2万kW,冬季采暖负荷0.62万kW,冷热需求不平衡,通过模拟设计得出年总散热量约900.0万kW,年总吸热量约350.0万kW,设计采用了复合式地源热泵设计,共设计地埋孔1420余个。通过复合式地源热泵设计+热回收技术模拟设计得出年总散热量约为420.0万kW,年总吸热量约350.0万kW。经过一个供冷、供暖期数值模拟,中心区域岩土体温度上升最高,其次为中间区域,周边区域岩土体温度上升最缓慢。模拟结果见下图,从图8中可见,如不按分区设计供暖,热堆积以中间区域最为严重(粉、红、橙色区域)。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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06120116146912