地源熱泵空調系統(tǒng)優(yōu)化設計與模擬分析技術
項目簡介近年來,在我國科技部、建設部等政府部門的大力推動下,地源熱泵空調系統(tǒng)在我國許多北方省市得到了大面積推廣應用。但是,淺層地熱能開發(fā)利用工作是一個綜合技術性較強的系統(tǒng)工程,如果設計不當,經(jīng)常出現(xiàn)無法正常運行的情況,更有甚者系統(tǒng)已經(jīng)報廢。導致地源熱泵系統(tǒng)失敗的主要原因有很多,例如在建設初期沒有進行充分的淺層地溫能測試以及地下?lián)Q熱特性實驗、地層巖性取芯分析,完全憑借經(jīng)驗參數(shù)設計,忽視了淺層地溫能資源分布的地域差異性;缺乏對建筑冷熱負荷的仔細計算,出現(xiàn)“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”現(xiàn)象;缺乏對地源熱泵系統(tǒng)長期性能的分析與預測,忽視了淺層地溫的堆積效應;工程施工不規(guī)范;運行監(jiān)測調控缺乏等等。因此,實施地源熱泵空調供熱系統(tǒng),必須進行嚴格的技術,包括地下土壤熱特性測試、地層巖性取芯分析;建筑冷熱負荷的動態(tài)模擬計算、地源熱泵系統(tǒng)長期性能分析與預測;規(guī)范工程施工;建立有效的地下溫度場變化特性監(jiān)測系統(tǒng)等,才能確保地源熱泵系統(tǒng)的長期可靠穩(wěn)定運行,達到預期效果。1)地溫能勘查和地下?lián)Q熱特性測試技術河北工業(yè)大學成功研制出了基于恒溫法的地下?lián)Q熱性能測試裝置,已經(jīng)申請國家發(fā)明專利。該系統(tǒng)能夠獲得地下溫度場、土壤導熱系數(shù)以及地下?lián)Q熱特性等重要參數(shù)的實測數(shù)據(jù),為系統(tǒng)設計提供科學依據(jù)。該裝置在天津、河北、山東、安徽等省市進行了大量的測試工作,積累了大量的實測數(shù)據(jù)。2)建筑物冷熱負荷的動態(tài)模擬技術通過采用目前國際流行的建筑能耗模擬軟件,結合建筑圍護結構、區(qū)域氣候、使用特點等特征進行可以充分反映出建筑物冷熱負荷的小時變化規(guī)律,為地下設計與系統(tǒng)運行策略提供重要的依據(jù)。在逐時負荷基礎上進行地下設計,可以有效避免設計不匹配現(xiàn)象。3)地溫場動態(tài)分析與節(jié)能預測技術通過基于地下溫度場和流體溫度變化的系統(tǒng)運行分析,可以為實際地下管群的優(yōu)化提供具體的指導,從而保證整個埋管系統(tǒng)的合理布局,節(jié)省建設成本。該技術先后應用于天津和河北省的國土資源部淺層地溫能大調查項目。4)地源熱泵地下溫度場監(jiān)測技術通過合理地設置地下溫度場測點,可以準確地反映出系統(tǒng)的運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)淺層地溫的堆積效應,這有利于系統(tǒng)的運行節(jié)能,保證系統(tǒng)長期運行的可靠性和穩(wěn)定性。目前,河北工業(yè)大學已經(jīng)在天津和河北等地的地源熱泵系統(tǒng)工程中,成功設計了大量的地下監(jiān)測系統(tǒng),掌握了第一手的系統(tǒng)運行與節(jié)能數(shù)據(jù),這對于地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)化設計具有直接指導意義。項目負責人 王華軍 聯(lián)系方式 聯(lián)系電話:15122700298Email:huajunwang@126.com
河北工業(yè)大學
2021-04-11