淺析地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成和地源熱泵勘測車的應用.doc

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1、淺析地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成和地源熱泵勘測車的應用太原市建筑設(shè)計研究院綠建高舒節(jié)能設(shè)計所肖一關(guān)鍵詞單位延米換熱量耦合計算法巖土體熱響應試驗地源熱泵勘測車地源熱泵系統(tǒng)作為一項綠色、節(jié)能、環(huán)保的系統(tǒng)技術(shù)，不但能克服風冷熱泵系統(tǒng)機組隨環(huán)境溫度變化而惡化的缺陷，提供穩(wěn)定、可靠的能量，而口運行費用低廉。山于地源熱泵系統(tǒng)采用地埋管換熱器，巖土層結(jié)構(gòu)、巖土體溫度、濕度、地下水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布以及地下水徑流方向、速度等都會影響地埋管換熱器的換熱效果，所以地埋管換熱器的研究一直是地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)的難點，但又是地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)的核心和應用基礎(chǔ)。本文在

2、地源熱泵系統(tǒng)相關(guān)理論的指導下，對地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成和關(guān)鍵點進行闡述，并對關(guān)鍵內(nèi)容-巖土體熱響應試驗等著重分析。整體來說，地源熱泵系統(tǒng)主耍曲地質(zhì)水文勘察、巖土體熱物性試驗、地埋管換熱系統(tǒng)的設(shè)計等三部分紐.成：1、地質(zhì)水文勘察：主要是了解地埋管換熱器的安全性和穩(wěn)立性，從而確保地源熱泵系統(tǒng)的安全可靠。主要內(nèi)容包括：1.1巖土層的結(jié)構(gòu)1.2巖土體溫度1.3地下水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布1.4地下水徑流方向、速度1.5凍土層厚度2、巖土體熱響應試驗：目的是通過一定時間內(nèi)（通常48h）對單個地埋管換熱器進行進出口溫度、水流量、冷熱最等進行記錄，

3、通過計算公式計算出巖土體的比熱容和導熱系數(shù),山此換算出地埋管換熱器的單位延米換熱量。2.1單位延米換熱量是在特定測試工況下得到的數(shù)據(jù)受工況條件影響很大，不能貢接用于地埋管地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計。該數(shù)值僅可用于設(shè)計參考。2.2合計算法是將巖十?體熱響應試驗中得到的數(shù)據(jù)并連同當?shù)亟戥h(huán)境狀況和室內(nèi)建筑動態(tài)負荷等參數(shù)一同輸入相關(guān)計算軟件（大多為進口軟件），山此得出30年內(nèi)地埋管換熱器的換熱情況變化，為地埋管地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計提供全面可靠的依據(jù)。3、巖土體的熱物性報告。包括：3.1項目概況3.2測試方案3.3參考標準3.4測試過程中的連續(xù)記錄，應包括

4、循環(huán)水流量、冷熱量、地埋管換熱器的進出口溫度3.5地巖柱狀圖3.6巖土熱物性參數(shù)3.7測試條件下，鉆孔單位延米換熱量參考值等。4、地源熱泵熱物性勘測車。4.1《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》2009年修訂版中增加了對巖土體的熱響應試驗的詳細規(guī)定。首先必須是高精度儀農(nóng)。比如：輸入電壓必須穩(wěn)定、冷熱量誤差不大于止負1%,流杲誤差不大于止負1%,溫度的測彊誤差不大于0.2攝氏度。其次巖土初始溫度采用在地埋管換熱器內(nèi)埋設(shè)深度范圍內(nèi)，每間隔10米范圍內(nèi)各埋設(shè)一個溫度傳感器，収起平均值作為巖土初始平均溫度。最后為防止雨雪天氣對試驗結(jié)果有所影響，《地源熱

5、泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》還要求測試設(shè)備必須加裝避雷器等相關(guān)安全設(shè)備。3.2簾規(guī)的測試設(shè)備屬于簡易、便攜式設(shè)計，沒有足夠的空間安裝保障測試準確性的儀器,更尢從談起避雷等防護措施°遇到雨雪等惡劣天氣，測試數(shù)據(jù)影響較大。而且，常規(guī)設(shè)備的試驗和計算是分開的，先山測試設(shè)備打印出48小時期間，每間隔5分鐘的郴關(guān)數(shù)據(jù)，再山計算軟件根據(jù)數(shù)據(jù)計算。因此，常規(guī)的勘測設(shè)備無法安全、準確、及時的提供相關(guān)數(shù)據(jù)。4.3地源熱泵勘測車屬于全封閉、隔離式、一體化設(shè)計?？刂茀^(qū)和儀器間相互隔離，能垠大限度減少人為的影響。而且地源熱泵勘測車全程實現(xiàn)自動化控制，控制系統(tǒng)里安裝了原

6、裝進口的地源熱泵地埋管換熱系統(tǒng)計算軟件，可以將試驗數(shù)據(jù)有?接傳輸。實現(xiàn)試驗計算同時進行，保障了地源熱泵熱物性試驗的準確快捷。地源熱泵系統(tǒng)擁有0污染、0排放、可再生的能源國家十一五規(guī)劃已將其作為重點推廣項冃，山西省也出臺了相關(guān)財政補貼的政策。如果能有效解決地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)問題，相信地源熱泵系統(tǒng)在山西定會有一個美好的前