地大熱能：解決土壤熱平衡問(wèn)題

    地源熱泵作為綠色建筑的重要組成部分，在整個(gè)建筑的日常運行及維護中起到了不可或缺的作用。作為整個(gè)建筑的能耗大戶(hù)，地源熱泵的運行費用也很大程度的決定了建筑的整體能耗。

    土壤熱平衡問(wèn)題雖然是土壤源熱泵系統的隱患，但重在事前解決，完全可以通過(guò)事先系統的合理設計、優(yōu)良的施工質(zhì)量以及規范化的運行管理進(jìn)行規避。 具體可采用以下技術(shù)手段緩解土壤熱平衡問(wèn)題：

    將土壤換熱器與熱泵機組對應設置成多個(gè)回路輪流使用，在部分負荷時(shí)優(yōu)先使用土壤換熱器布置的周邊回路，以延長(cháng)土壤換熱器的溫度自然恢復時(shí)間，避免中心局部過(guò)熱。

    對冬夏季節土壤熱負荷差異較大的項目可以通過(guò)設置輔助冷卻系統調峰、采用熱泵機組熱回收技術(shù)減少夏季排熱等措施，以抵消多余的負荷，解決熱平衡問(wèn)題。

    在土壤換熱器布置場(chǎng)地中心位置布置溫度傳感器對空調季土壤溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，當土壤溫升超過(guò)規定數值后，啟動(dòng)調峰系統運行。

    地大熱能介紹，以上技術(shù)手段的前提是需要針對實(shí)施的項目進(jìn)行有針對性的建筑空調動(dòng)態(tài)負荷計算，對建筑動(dòng)態(tài)負荷特性進(jìn)行準確的預測，分析冬夏季節的冷熱不平衡率，然后根據現場(chǎng)條件分析合適的技術(shù)組合消除冷熱不平衡。

    對于土壤的冷熱不平衡現象地大熱能專(zhuān)家一般采用以下兩種措施：

    一、采用全熱回收熱泵機組；

    二、采用冷卻塔輔助冷卻。當采用全熱回收熱泵機組時(shí)，可采用如下的優(yōu)化處理方法解決系統的熱平衡問(wèn)題：

    系統按照滿(mǎn)足冬季空調負荷和生活熱水負荷設計地埋管換熱器，冬季空調熱負荷和生活熱水負荷全部由地埋管承擔，系統從土壤提取熱量；

    在短暫的過(guò)渡季節，生活熱水需求由地埋管承擔，系統從土壤提取熱量；

    在夏季，由于同時(shí)有生活熱水需要和空調供冷需要，因此優(yōu)先啟用全熱回收機組承擔熱水需求和空調供冷需求。在滿(mǎn)足熱水，并且夏季冷負荷不大的情況下，系統無(wú)需向土壤提取或釋放熱量；

    在夏季空調冷負荷較大時(shí)，由大型熱泵機組承擔冷負荷，該部分的冷源由土壤承擔，同時(shí)啟用熱回收機組滿(mǎn)足熱水需求和剩余空調冷負荷需求。由于夏季的熱水需求將遠遠低于冬季，在使用熱回收機組制取足夠熱水的同時(shí)，還考慮了使用冷卻塔來(lái)承擔夏季尖峰時(shí)節的冷負荷，以緩解土壤熱不平衡。

    地大熱能溫馨提示

    采用復合式系統是解決土壤熱平衡問(wèn)題的較好途徑，根據系統構成制定土壤換熱器的全年取放熱平衡方案有助于從根本上減小出現土壤熱失衡，而設置有效的土壤溫度檢測系統和相應的調節控制系統是實(shí)現這一措施的關(guān)鍵。在夏熱冬冷地區，采用全熱回收熱泵機組或采用冷卻塔輔助冷卻是解決“熱堆積”現象的有效手段。

    應當注重和加強對于土壤源熱泵系統運行管理

    土壤源熱泵系統運行管理不善會(huì )引起甚至放大土壤冬夏取放熱量的不平衡率，而且可能使系統設計時(shí)所采取的熱平衡措施失效。對于較大的土壤源熱泵系統應制定具體的全年運行模式和規范化運行管理規定，并對操作人員進(jìn)行相關(guān)培訓，以減少不必要的系統效率下降。

    地大熱能由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）組建，依托中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)術(shù)優(yōu)勢，組建了一批由海內外學(xué)者組成的世界一流的交叉人才團隊，聚集了十大優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域三十多位專(zhuān)家學(xué)者，定期研討地熱科學(xué)問(wèn)題、問(wèn)診地熱實(shí)際難題，在地（水）源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實(shí)、漏水、土壤溫度過(guò)低、井深不夠、水質(zhì)不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問(wèn)題有著(zhù)豐富的經(jīng)驗及客戶(hù)案例。