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地热源热泵冬夏暖冷联供试验研究 |
| 发布者：精诚网络 发布时间：2013-12-03 11:07 阅读：次 |
地热源热泵冬夏暖冷联供试验研究
早在1990年前后，随着国外的地源热泵系统应用研究成果在国内逐渐普及，原重庆建筑大学（现重庆大学B区）的冯雅就对利用浅地层蓄能的横埋管道冷却或加热空气以改善室内热环境进行了研究[1]。到上世纪90年代末，重庆大学刘宪英教授带领课题组成员，在自行建设的10kW浅埋竖直套管式地下换热器地热源热泵系统上，进行了为期四年的冬季、夏季连续间歇运行、变水量运行以及浅埋水平埋管的换热研究，以及过渡季大地温度场测试，得到了大量实测数据[2] ~[4][11]~ [13]。重庆大学的胡鸣明、丁勇等采用能量平衡结合热传导方程，并辅以管群修正系数，建立了浅埋竖管地热源热泵系统的传热模型，并按径向和管长方向建立了二维传热方程用于计算过渡季大地温度场的恢复情况，并将数学模型计算值与实测值进行了比较 [5]。在2001~2003年，重庆大学孙纯武、丁勇、胡彦辉等人新搭建了制冷量为7Kw的U形管地下换热器地源热泵系统，围绕50m垂直深埋U型管地源热泵冬季运行开展了研究，进行了为期一个月的原始地温测试和长达三个月的供热运行测试[10]。
在理论研究的同时，课题组记录了冬、夏季定水量的运行效果和变水量运行时各性能指标的变化。通过地热源热泵系统冬夏冷暖联供测试，针对具体工程初步获得了如下结论：
1）、冬季运行测试结果表明，在保持室温 17～22 ℃情况下，土壤源热泵系统供热性能系数 COP = 3.06，单位埋管深度换热量qL =77.93W/ m。夏季连续运行，保持室温21～27 ℃情况下，其系统制冷能效比 EER = 3. 46，单位埋管深度换热量qL =90.6W/ m。
2）、埋管单位深度的换热量qL，是衡量地源热泵系统的重要技术和经济指标。系统水流量是影响qL大小的重要因素，通过变水量测试，得到了该系统每组套管式换热器管流量 600L/ h 左右时为最佳流量，在此流量下，热泵系统性能系数及qL值为最大。
3）、采用能量平衡结合热传导方程，并辅以管群修正系数，建立了浅埋竖管地源热泵系统传热模型。经与实测值比较，计算值比实测值偏低10 %左右。若适当加以修正，对地热源热泵系统的设计及运行具有重要的参考价值。
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