天津某項(xiàng)目底板下埋管地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、.天津天津某項(xiàng)目某項(xiàng)目底板下埋管地源熱泵系統(tǒng)底板下埋管地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用研究應(yīng)用研究ApplicationofGroundSourceHeatPumpsysteminthebottomofaprojectinTianjin領(lǐng)域：環(huán)境工程研究生：蔡建軍指導(dǎo)教師：邢金城副教授企業(yè)導(dǎo)師：呂強(qiáng)教授級高工天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十一月摘要地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，使得其在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，各國學(xué)者對于地源熱泵系統(tǒng)的理論研究

2、也已取得很大進(jìn)展。雖然地源熱泵豎直埋管系統(tǒng)相對水平埋管系統(tǒng)占地面積小，但是仍需額外占地。有些建筑容積率很高，建筑周圍不具備鉆孔成井的條件，需要考慮樁埋管或在建筑底板下埋管的方式。本文所述工程項(xiàng)目位于天津市，建筑性質(zhì)為辦公建筑，建筑地下室邊線緊貼用地紅線，建筑周圍無可利用的打井埋管空間，因此考慮采用底板下埋管地源熱泵系統(tǒng)作為建筑的冷熱源。應(yīng)用eQUEST軟件建立建筑模型，計(jì)算得出建筑全年動態(tài)冷熱負(fù)荷。通過計(jì)算冬夏季地源熱泵系統(tǒng)的吸放熱量，

3、得出地源側(cè)年吸放熱不平衡率為9.12%。通過熱響應(yīng)測試試驗(yàn)，實(shí)測該地源熱泵系統(tǒng)冬、夏季的單孔換熱量分別為4759.2W、5340.0W。應(yīng)用TRNSYS軟件對該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行20年對土壤溫度場和機(jī)組性能系數(shù)的影響進(jìn)行了模擬研究，結(jié)果表明土壤平均溫度從16.40℃上升到22.45℃，夏季制冷工況下機(jī)組性能系數(shù)降低了1.38，冬季制熱工況下機(jī)組性能系數(shù)升高了0.12。由于地下?lián)Q熱器設(shè)置于地下室底板之下，打井埋管操作面位于結(jié)構(gòu)基坑內(nèi)，為

4、方便施工和節(jié)省成本，欲將地埋管埋深從120米減小為100米或者將井間距從4.2米減小為3.5米。經(jīng)TRNSYS模擬研究，這兩種方式對土壤平均溫度和機(jī)組性能參數(shù)影響較大，均不可取。為了有效抑止施工過程中產(chǎn)生的管涌現(xiàn)象，將回填材料改為中砂，經(jīng)TRNSYS模擬研究，將回填材料改為中砂后對土壤溫度場和機(jī)組性能系數(shù)的影響較小，可以采用。鑒于底板下埋管的特殊性，本文對底板下埋管地源熱泵系統(tǒng)施工過程中遇到的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，并提出了可供參考的解決方