土壤源热泵

摘要： 建立了土壤源热泵地埋管换热器五根管群流固耦合全尺寸三维传热动态模型,结合实际工程的动态负荷对夏季放热和冬季吸热工况进行了一年期和十年期变负荷间歇动态模拟,分析了全年冷、热负荷平衡时管群之间的热干扰影响及土壤体温度变化情况。

摘要： 地埋管换热器的优越性能在当今社会越来越受到重视,在供暖、烘干、能源互补利用方面有广阔的前景。本文基于TRNSYS软件建立上海某建筑的模型系统设计,并介绍了建筑负荷模拟的过程、冷却塔串联和并联方式的模拟计算。针对上海的天气情况、土壤源温度的变化作为原始变量进行了模拟分析,比较得出性能好方案,最后进行较好方案的继续优化。

摘要： 围绕区域建筑的动态冷热电负荷需求,构建燃气轮机耦合土壤源热泵冷热电联供系统的瞬态计算模型。在对负荷及联供系统瞬态模拟的基础上,建立综合考虑系统经济、环境、一次能源消耗量的多目标优化模型,提出一种避免加权系数选取的主观性影响优化结果的方法,既反映供能系统和负荷需求的动态匹配,客观上又符合多目标优化原则。使用该方法对某医院冷热电负荷进行优化,结果表明,最优配置下的耦合系统与土壤源热泵及分供式系统(燃气锅炉加电制冷机组)相比,费用年值节约率(M_(1))分别为12.4%和-3.8%,一次能源节约率M_(2)分别为12.1%和43.5%,环境污染物影子成本节约率M_(3)分别为50.1%和57.2%。

摘要： 太阳能辅助土壤源热泵复合系统是严寒寒冷地区实施清洁供能的重要手段之一。在该系统中,太阳能集/蓄热系统与土壤源热泵系统有不同的连接方式和运行模式,太阳能系统的运行时间直接影响土壤的热恢复程度。本文基于TRNSYS平台建立了可全年进行蓄热的太阳能辅助土壤源热泵复合系统,提出了独立双埋管土壤蓄热器模拟计算方法,并与现场测试数据进行了对比验证。基于大连市公共建筑实际工程,通过正交试验设计及TRNSYS模拟全面研究了系统运行参数,得到对系统运行能耗与土壤温度变化率有重要影响的运行参数并分析了其影响规律。结果表明:系统运行能耗与冬季热泵供水温度、负荷侧水流量、土壤侧水流量均呈正相关,与夏季热泵供水温度呈负相关;当累计供热供冷量比为1.31时,系统运行能耗与蓄热启动温度呈负相关;当累计供热供冷量比为2.32时,与蓄热启动温度为正相关;当累计供热供冷量比为1.77时且蓄热启动温度为35°C时,系统运行能耗最低。土壤温度变化率与蓄热启动温度呈负相关。应根据系统累计供热供冷量比来相应调节太阳能系统运行时间和运行参数。

摘要： 土壤源热泵地埋管换热器系统设计的合理性取决于地埋管换热器热阻和岩土体热物性参数的准确性。为提高土壤导热系数及换热器热阻估算的准确性,文章基于现场热物性试验,利用正交试验方法确定了各因素对测试结果的影响情况,并进行了定量分析。结果表明:测试时间对热物性估算结果的影响最大。当测试时间由50 h增至100 h时,土壤导热系数估算结果与设定值的相对误差均值由12.11%降到0.75%,地埋管换热器热阻值由0.1245(m·°C)/W变为0.1077(m·°C)/W,而加热功率、流量、埋管深度等因素对结果影响程度远小于测试时间。

摘要： 浅层地温能的开发利用有助于优化区域能源结构、节约常规化石能源、减少CO;排放。为掌握兰州新区浅层地温能的适宜性特点,对该类资源的开发规划和政府决策提供科学依据,以兰州新区建成区和规划区为研究对象,在分析区内浅层地温能赋存条件的基础上,依据掌握的多年实际勘查资料和测试数据,通过综合运用改进的层次分析法、综合指数法,对兰州新区440 km;的区域进行了土壤源热泵系统适宜性评价分析。结果表明:(1)兰州新区拥有较为优异的浅层地温能赋存条件,区内地层结构简单且分布稳定,岩土体综合热导率、比热容、地温梯度均较高,十分有利于土壤源热泵系统的应用;而受到含水层富水性弱、水质差等因素的影响,地下水源热泵系统适宜性差。(2)基于层次分析法建立的适宜性评价模型共划分3个属性准则和7个要素指标,采用指数标度分别构建了各层次的判断矩阵,并全部高精度通过一致性检验,同时优化了各要素参数的无量纲化方法,构建的评价模型更符合实际。(3)研究区内对于土壤源热泵适宜性影响较大的要素主要是平均热导率和地温梯度。评价显示兰州新区土壤源热泵系统适宜、较适宜区总面积359.46km2,占评价区总面积的81.70%,主要分布于秦王川盆地平原区,其余丘陵山区地带不适宜土壤源热泵系统的建设。评价结果对兰州新区乃至其他地质条件类似地区土壤源热泵系统的开发利用规划具有指导意义。

摘要： 针对土壤源热泵在寒冷地区农业温室供暖时存在的土壤热失衡问题,文章基于TRNSYS软件,结合实验数据,开展了太阳能跨季节蓄热增强土壤源热泵供暖系统(SSTES-GSHP)建模与仿真研究。所构建的仿真模型各项能量数据计算误差大部分在±2.5%以内,土壤平均温度误差小于0.09°C;10 a长周期预测结果表明,该系统可以有效维持系统井群区域土壤热平衡;基于廊坊地区玻璃温室典型热负荷和土壤源热泵系统能效,建立了维持地温平衡的集热器面积匹配设计准则A/S=0.158+0.021COPG。文章可为我国北方地区农业清洁供暖提供技术参考和理论支撑。

摘要： 针对严寒地区建筑供能能耗大,土壤源热泵系统连年取热造成的土壤热失衡问题,以太阳能辅助土壤源热泵系统为研究对象,提出常规、多模式切换地埋管分区运行策略并对其按季度进行划分,在各季度期间设置不同的温控参数,研究不同运行策略的设置对太阳能辅助土壤源热泵系统性能的影响规律,从而得出相对最优运行策略。判优参数包括供暖保证率、机组COP、换热器取热量、土壤温度及运行费用。结果表明:与常规运行策略相比,多模式切换地埋管分区运行策略的供暖保证率100%、机组COP提升14.42%、换热器取热量减少35.3%、十年后土温升高1.13°C、年运行费用减少618元。

摘要： 选取兰州地区某住宅楼为供暖对象,采用太阳能-土壤源热泵联合供暖,在保障土壤热平衡以及负荷峰值时刻充足供热的前提下降低地埋管数量和投资成本。并在此基础上利用TRNSYS软件构建系统瞬时模型,以集热水箱设定水温T为研究变量,对系统特性进行分析。结果表明:减小温度T使太阳能集热量得到更充分地利用,同时提高了太阳能保证率,且温度T越小作用越明显;减小温度T同时也减少了采暖期土壤取热量和非采暖期用于土壤补热的运行能耗;当温度T在5~17°C范围内时,热泵机组的COP和耗电量呈现出一定的规律性,且当温度T=5°C时,节能效果较好。

摘要： 为探讨空气-土壤蓄热式热泵(air-soil heat storage heat pump,ASHSHP)系统在寒冷地区的供暖可行性,以邢台市某住宅楼为研究对象,利用TRNSYS软件对ASHSHP系统进行模拟分析,系统模拟运行20 a时,定时蓄热模式与定温蓄热模式下,ASHSHP系统的土壤温降分别为2.20、1.26°C,机组性能系数(coefficient of performance,COP)均值分别为3.96、3.99,定温蓄热模式下系统的供暖效果更佳,对其进行可行性分析。结果表明:定温蓄热模式下ASHSHP系统比太阳能-土壤源热泵(solar-ground source heat pump,SGSHP)系统的能耗高0.90%,供暖总增值费用减少100.7万元;与传统燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉供暖系统相比分别可节约32.27%、17.37%、60.83%的能耗,运行费用高于燃煤锅炉,但与其他两种供暖系统相比分别可节省约20.89%、60.83%;利用模糊分析法得到ASHSHP系统的环境优度略低于SGSHP系统,但远高于燃煤锅炉和电锅炉供暖系统。

摘要： 为了解决传统土壤源热泵系统在公共建筑空调系统冷负荷较大地区长期运行后地下土壤热堆积、系统能效低等问题,设计了一种土壤源热泵热水复合系统,为建筑物供冷、供热和供生活热水.运用TRNSYS软件建立了土壤源热泵热水复合系统的动态仿真模型,10运行仿真结果表明:设计的土壤源热泵热水复合系统能在建筑冷负荷较大的地区利用地下土壤堆积的热量为建筑物供冷、供热和供生活热水,运行稳定,系统平均制冷、制热系数峰值分别为6和4.29.

摘要： 为了解决传统土壤源热泵系统在建筑冷负荷较大地区长期运行后地下土壤热堆积、系统能效低等问题,设计了一种土壤源热泵热水复合系统,为建筑物供冷、供热和供生活热水.运用TRNSYS软件建立了土壤源热泵热水复合系统的动态仿真模型,10运行仿真结果表明:设计的土壤源热泵热水复合系统能在建筑冷负荷较大的地区利用地下土壤堆积的热量为建筑物供冷、供热和供生活热水,运行稳定,系统平均制冷、制热系数峰值分别为6和4.29.

摘要： 本文针对成都市某住宅小区测试项目,对土壤源耦合热泵在该地区的应用进行了探讨.首先模拟了土壤源热泵空调冬季供暖和夏季制冷的运行模式,而后通过现场测量得出该地区水文地质状况,对实验数据进行整理分析得到了进口水温变化对单位管长和换热量的影响,最后结合该地区气候状况,分析了该地区运行地源热泵系统的可行性和可能存在的问题,提出了初步解决方案.

摘要： 随着人们对居住条件要求的逐步提高,空调迅速普及.然而,分体式空调已经不能满足人们对于生活环境改善的需求,随着大气环境的恶化,家用中央空调配合新风系统,更能满足人们的需求.同时,家用中央空调配合建筑装修,更美观、舒适.但是,舒适性的提高是以更高的能量消耗量为前提的.因此,将性能系数更高的土壤源热泵系统引入住宅空调系统非常必要.然而在长期的运行中,由于建筑冷热负荷不均,土壤源热泵空调也出现了积热问题.

摘要： 通过对区域内已建成土壤源热泵工程实例的运行参数搜集分析,计算土壤源热泵的供热经济性,得出土壤源热泵在区域内的应用建议.在青岛地区的自建自用类建筑(如学校、宾馆等)，若其夏季冷负荷需求与冬季供热负荷匹配，室外满足地埋管布管条件，则采用地源热泵系统与普通冷水机组+市政热源模式比较，其初投资虽相对较高，但年运行费用要相对节省，计算费用年值小于普通冷水机组+城市供热管网的费用年值，可以作为市政热源的替代补充方式。

摘要： 本文以哈尔滨为代表性城市,对季节性蓄热土壤源热泵系统在严寒地区的应用情况进行了模拟分析.通过比较不同蓄热半径下系统的运行效率及稳定性,最终确定该地区最佳蓄热半径.由分析可知哈尔滨地区的土壤源热泵最佳蓄热半径为2m.

摘要： 针对土壤源热泵系统运行过程复杂,运行能耗受多种因素影响的问题,建立了该系统数学模型,选定某综合楼进行分析.结果表明,空调冷水温度每提高1°C,制冷耗电量减小3.5％;空调热水温度每提高1°C,供热耗电量增加2.3％.地埋管长度每增加10％,制冷耗电量减小0.43％,供热耗电量减小0.56％.土壤初始温每提高1°C,制冷耗电量增加1.9％,供热耗电量减小2.4％.土壤导热系数每增加0.1W/(m·K),制冷耗电量减小0.22％,供热耗电量减小0.20％.

摘要： 针对土壤源热泵系统运行过程复杂,运行能耗受多种因素影响的问题,建立了该系统数学模型,选定某综合楼进行分析.结果表明,空调冷水温度每提高1°C,制冷耗电量减小3.5％;空调热水温度每提高1°C,供热耗电量增加2.3％.地埋管长度每增加10％,制冷耗电量减小0.43％,供热耗电量减小0.56％.土壤初始温每提高1°C,制冷耗电量增加1.9％,供热耗电量减小2.4％.土壤导热系数每增加0.1W/(m·K),制冷耗电量减小0.22％,供热耗电量减小0.20％.

摘要： 针对中国严寒及寒冷地区在运用土壤源热泵供暖时所遇到土壤温度不断降低的问题,对土壤源热泵系统增加太阳能集热器进行跨季节蓄热.为了增强该系统的认可度进而推广其应用,本文先选取运行中的示范项目进行实验研究,验证其供暖效果与可行性.岩土体的蓄热与放热是个漫长的过程,为了尽快得知岩土体温度的变化情况和预测达到基本稳定所需的时间,本文再根据所建立的模型,模拟示范项目岩土体的温度变化.最后对系统进行经济性分析.

摘要： 通过对武汉某项目一期空调负荷计算及系统用能特点的分析,提出了一种地埋管地源热泵与高电压冷水机组复合式集成能源站系统,既能满足实际需求又可减少污染物排放.介绍了高电压离心式冷水机组及地源热泵配置、全变频控制系统的特点、用户侧二级泵水系统的设计、埋管区设计,并对土壤换热器热平衡进行了计算及模拟分析.

摘要： 本发明涉及一种地源热泵用U形接头、地源热泵及地源热泵施工方法，该地源热泵用U形接头包括具有U形通孔的连接体，该连接体的下端设有重力块；U形通孔的上端口与传热管相连；所述连接体呈圆柱形设置，该连接体的外壁设有多个呈月牙形的连接爪，连接爪的端部内侧设有连接槽，连接槽的宽度大于钢筋笼所使用钢筋的直径，便于接头勾连在钢筋笼的钢筋上；连接爪端部外侧呈弧形设置，避免连接爪在安装时卡到钢筋笼上，造成设备损坏；施工时按照连接槽的分布方向，旋转传热管，至连接槽卡接在钢筋笼的纵向钢筋上，并将传热管向上移动，至连接爪接触到钢筋笼的横向钢筋，传热管和地源热泵用U形接头无法移动。

摘要： 本发明涉及一种地源热泵用U形接头、地源热泵及地源热泵施工方法，该地源热泵用U形接头包括具有U形通孔的连接体，该连接体的下端设有重力块；U形通孔的上端口与传热管相连；所述连接体呈圆柱形设置，该连接体的外壁设有多个呈月牙形的连接爪，连接爪的端部内侧设有连接槽，连接槽的宽度大于钢筋笼所使用钢筋的直径，便于接头勾连在钢筋笼的钢筋上；连接爪端部外侧呈弧形设置，避免连接爪在安装时卡到钢筋笼上，造成设备损坏；施工时按照连接槽的分布方向，旋转传热管，至连接槽卡接在钢筋笼的纵向钢筋上，并将传热管向上移动，至连接爪接触到钢筋笼的横向钢筋，传热管和地源热泵用U形接头无法移动。

摘要： 本实用新型公开了浅层土壤源空气源热泵、污水源热泵及太阳能供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，本实用新型浅层土壤源空气源热泵、污水源热泵及太阳能供热系统，若发现制热量不足、供热面积增加、地源热泵主机台数不够、地源热泵主机损坏等情况，此时可打开空气源热泵主机解决以上情况；若发现浅层土壤源地埋井数量不足、浅层土壤源地埋井损坏、浅层土壤源地埋井堵塞等一系列原因造成浅层土壤源地埋井提热量不够，此时可打开太阳能系统、污水源热泵系统为浅层土壤源地埋井补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求。

摘要： 本发明提供一种土壤源热泵系统埋管方法及土壤源热泵系统。该土壤源热泵系统埋管方法包括：在桩基内竖埋管，将第一换热管预制在桩基内，具体包括：将第一换热管预先放置在桩基的钢筋笼内部，然后向钢筋笼内浇筑混凝土，以形成桩基；在桩基间竖埋管，将第二换热管埋入桩基之间；通过水平集合管将第一换热管与第二换热管连通。通过该土壤源热泵系统埋管方法能够在建筑物底部布置换热管，有效利用建筑物底部的空间。

摘要： 本发明提供一种土壤源热泵系统埋管方法及土壤源热泵系统。该土壤源热泵系统埋管方法包括：在桩基内竖埋管，将第一换热管预制在桩基内，具体包括：将第一换热管预先放置在桩基的钢筋笼内部，然后向钢筋笼内浇筑混凝土，以形成桩基；在桩基间竖埋管，将第二换热管埋入桩基之间；通过水平集合管将第一换热管与第二换热管连通。通过该土壤源热泵系统埋管方法能够在建筑物底部布置换热管，有效利用建筑物底部的空间。

摘要： 本实用新型公开了浅层土壤源热泵、空气源热泵及污水源热泵供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，地源热泵主机冷凝器回水口的输水管道连接两个末端大楼循环泵的进水口，两个末端大楼循环泵的出水口分别连接大楼总回水管和两个末端大楼补水泵出水口的输水管道，本实用新型供暖、制冷状态均可使用；若发现浅层土壤源地埋井井口数量不足、浅层土壤源地埋井损坏、浅层土壤源地埋井循环不畅等等原因造成地源热泵主机提取热量不够而引起的地源热泵主机低温故障，此时可打开空气源热泵主机和污水源热泵系统补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求。

摘要： 本实用新型公开了一种浅层土壤源热泵及污水源热泵供热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机的冷凝器出水口连接大楼总供水管，地源热泵主机冷凝器回水口的输水管道连接两个末端大楼循环泵的进水口，本实用新型一种浅层土壤源热泵及污水源热泵供热系统，供暖或者制冷状态均可使用，通过末端大楼系统和浅层土壤源地埋井的共同工作为末端大楼供暖或者制冷，通过阀门的调节，调换供暖或者制冷状态，可将污水源热泵系统作为浅层土壤源地埋井补充热量，以满足地源热泵主机的提热，保障正常为末端大楼系统供暖的需求，自来水由定压补水系统为末端大楼系统及地埋井系统补水，以保障末端大楼系统及地埋井系统的水流量充足。

摘要： 一种空气源热泵辅助土壤源热泵供冷供热系统，涉及热泵技术利用领域，包括水源热泵机组、空气源热泵机组、蓄热水箱、空调末端、地埋管换热器、用户使用热水设备、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第四循环水泵、第五循环水泵、第六循环水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门。系统运行模式多样化，不同模式间转换调节灵活，通过空气源热泵机组辅助，有效解决了传统热回收型土壤源热泵三联供系统所出现的土壤热失衡问题，在满足夏季供冷、冬季供热、全年提供生活热水的前提下，实现了系统的持续高效稳定运行。

摘要： 本实用新型涉及一种土壤源热泵与热源塔热泵复合式热泵系统，所述复合式热泵系统包括土壤源热泵机组、热源塔热泵机组、热源塔、室外换热装置和室内末端，所述土壤源热泵机组与室外换热装置之间连接有地源泵，并构成土壤源循环回路，所述土壤源热泵机组与室内末端之间连接有空调泵，并构成室内末端循环回路，所述热源塔热泵机组与热源塔之间连接有热源塔泵，并构成热源塔循环回路，所述土壤源循环回路、室内末端循环回路和热源塔水循环回路是三个相互独立的闭式水循环回路。本实用新型的复合热泵系统，不但可以降低土壤源部分的投资，也可以充分利用土壤源热泵系统，提高系统的运行效率、降低系统的运行费用。

摘要： 本实用新型提供了一种土壤源热泵与风冷热泵复合式热泵系统，地源热泵机组、室内末端和第一空调泵依次通过管道连接构成室内末端水循环回路，地源热泵机组、室外埋管换热器和地源泵依次通过管道连接构成地源水循环回路，风冷热泵机组、室内末端和第二空调泵依次连接构成风冷水循环回路，室内末端与第一空调泵的连接管路上设有第一定压补水装置，室外埋管换热器与地源泵的连接管路上设有第二定压补水装置，室内末与第二空调泵的连接管路上设有第三定压补水装置，第一定压补水装置、第二定压补水装置和第三定压补水装置并联后均与水箱相连。本实用新型将两种系统完美结合，提高系统的运行效率、降低系统的运行费用，节能、高效、环保。