地埋管熱泵的節能技術(shù)及尚待研究的問(wèn)題

  從以上分析可看出今后大力發(fā)展地埋管熱泵應是大方向。為此，對開(kāi)發(fā)地埋管熱泵 的節能技術(shù)，進(jìn)一步挖掘地埋管熱泵的節能潛力就更令人關(guān)注。

 

  地埋管熱泵的節能技術(shù)與節能潛力

 

  （1）按冬季熱負荷設計地埋管熱泵埋管換熱器，夏季增設一些冷卻塔散熱，減少 夏季排入地層的熱量，以求得取、排熱量的平衡，以及減少初投資與運行能耗。

 

  （2）夏季不將冷凝器的排熱量全部排入地層，而是用部分冷凝器排熱量加熱生活 用衛生熱水。使衛生熱水無(wú)須再使用加熱能源。

 

  （3）地埋管熱泵系統間歇運行，換熱量可增加5％.

 

  地埋管熱泵在冬季供熱時(shí)，結合實(shí)際供熱需求及熱泵機組的運行狀況，采用間歇運 行技術(shù)，可以彌補地埋管換熱緩慢的不足，恢復換熱管壁及管中水的溫度，提高綜合效率。由圖6可以看出，間歇運行對恢復換熱管壁溫度是十分有利的。如運行初始管壁溫 度為12℃，運行5h(300min)后停機，管壁溫度降至約9.7℃。停機5h（運行300＋停機300＝600min）后，管壁溫度恢復到11.8℃（僅比初始溫度低0.2℃）。再開(kāi)機5h（600+300＝900min）以滿(mǎn)足用戶(hù)的供熱需求，而后又停機10h（900+600＝1500min）后，管壁溫度即恢復到初始的12℃,從而為下一循環(huán)開(kāi)機運行提供較好的換熱條件。這一實(shí)驗表明，在該項工程中以24～25h(約1500min)即約一天為一周期，進(jìn)行間歇運行供熱是可行的，而且是節能的。節能效果可從圖7所示每米埋管換熱量的實(shí)測加以驗證。 圖7表明了間歇運行和連續運行的地埋管換熱量的變化曲線(xiàn)。長(cháng)曲線(xiàn)為連續運行狀 況，短曲線(xiàn)為間歇運行狀況?？梢?jiàn)間歇運行換熱量明顯大于連續運行換熱量。當連續運行200～400min（約3～7h）時(shí)，換熱量由34w/m逐漸降為27.9w/m.隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng)，巖土溫度下降，換熱量也隨即下降，當連續運行1400min（約24h）后，換熱量下降到26.5w/m。

 

  而如采用間歇運行方式，停機期間地溫得到恢復，換熱量最低可保證到27.9w/m。

 

  （4）太陽(yáng)能——地埋管熱泵節能系統1）我國太陽(yáng)能資源分布 我國太陽(yáng)能資源非常豐富，分布地域也很廣，其全年日照時(shí)數為：西北高原2800～3200h，華北平原3000～3200h，東北、中原、華東地區2200～3000h，湖廣、江浙地區1400～2200h，川貴地區1000～1400h?？梢?jiàn)我國大陸2/3以上疆土的年日照時(shí)數均在2000h以上，如此豐富的太陽(yáng)能資源，就為中央空調利用可再生能源，

 

  實(shí)現與地埋管熱泵配套的節能工程，奠定了良好的基礎條件。

 

  2）工程實(shí)例 青島圣羅尼克別墅地埋管熱泵工程。該工程利用免費的可再生能源—地埋管熱泵系統 為三座建筑物夏供冷、冬供熱，其建筑面積分別為293㎡、236㎡、162㎡，該工程于2008年二季度竣工，7月份供冷運行時(shí)的實(shí)測室溫為25℃，節能效果明顯。

 

  地埋管熱泵尚待研究的問(wèn)題

 

  （1）地質(zhì)結構與不同深度地溫的關(guān)系；

 

  （2）單位管長(cháng)換熱量及其變化；

 

  （3）夏冬季取、排熱量不平衡問(wèn)題等。