论文部分内容阅读
在人们对室内环境品质要求提高和资源日益匮乏的推动下,地源热泵系统发展迅速,对地源热泵运行性能以及运行造成的环境影响方面的研究也日渐增多,针对热堆积问题学者们也提出了各种方案,重庆地区的地源热泵使用也迅速普及,但对重庆地区针对性的研究还较少,也暂无对浅层地温能资源的规划。因此,对重庆地区地源热泵系统的运行特性和热堆积问题进行研究非常有必要,对资源的规划也必不可少。本文首先对重庆地区某办公楼的地源热泵系统运行状况进行了研究,通过长期对系统的监测,采集实际数据并对实测数据进行分析,研究了重庆地区地源热泵系统的运行特性;接着,采用TRNSYS软件对不同冷热负荷比工况下重庆市地源热泵系统建立模型,模拟了系统三十年的运行工况,以地温、地埋管出水温度、机组性能系数以及能耗四个参数对地源热泵系统的运行状况进行评价,找出能使地源热泵系统在重庆地区长期稳定运行的冷热负荷比;根据办公楼对空调的实际需求设计了两个优化的运行时间方案,通过仿真模拟比较优劣;最后,在前期科研资料收集的工作下,采用层次分析法和模糊分析法相结合的方式对重庆市主城区的浅层地温资源的开发利用进行规划,为重庆市浅层地温能进一步的推进工作奠定基础。主要得到以下结论:(1)重庆地区空调冷热负荷差异大,地源热泵系统在供暖季负载率较低,长期运行后,存在热堆积现象,影响机组的运行效率,需要考虑取放热不平衡的问题;(2)重庆地区可以保证地源热泵长期稳定运行的最大冷热负荷比为0.7(年累计冷热负荷比为1.14),要达到对土壤温度基本无影响的条件,冷热负荷比需要达到0.6(年累计冷热负荷比为0.975);(3)在满足空调需求的条件下,减少机组运行时间也可以达到缓解热堆积的目的,间断次数多的运行方案更有利于土壤的恢复;(4)重庆市主城区岩土体的导热性能好(岩土体平均导热系数为2.62W/m.K),岩土体平均温度适宜(18.5~20.5℃),浅层地温能资源适宜区与较适宜区两个区域占总规划面积的96.5%,“大力发展区”和“鼓励发展区”两个部分占总规划面积的68.33%,大部分地区都具备浅层地温能开发利用的自然条件和社会经济条件。(5)重庆市主城区地下空间结构复杂,地源热泵系统的开发应用过程中,需要对地下空间结构进行事先的详细调查,尽量减少浅层地温能开采产生的不利影响,设计前做好对建设条件、地质状况、经济效益、节能效果等方面的考察和可行性研究。