基于EnergyPlus建筑能耗模擬的土壤源熱適用性研究.pdf

1、土壤源熱泵技術(shù)利用淺層地熱資源作為空調(diào)冷熱源。系統(tǒng)夏季提取建筑中的熱量排放到土壤中暫存，冬季將土壤中的熱量抽出滿足建筑制熱需求。與地面上環(huán)境空氣相比，地面5m以下土壤溫度全年基本穩(wěn)定且略低于年平均氣溫，可以在夏季和冬季分別提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。從熱力學原理上講，土壤是一種比環(huán)境空氣更好的熱泵系統(tǒng)的冷熱源。土壤源熱泵這種使用可再生能源的建筑空調(diào)技術(shù)可以降低建筑能耗以及減少溫室氣體排放，可廣泛應用于各類不同建筑。
　

2、　然而具體建筑的建筑負荷特性不同，與土壤換熱的土壤負荷情況也不同，在長期運行過程中土壤散熱量與土壤取熱量的差異可能會引起土壤熱(冷)堆積的問題，導致鉆孔周圍溫度逐年上升(下降)，使機組運行工況惡化，效率降低，甚至無法運行；同時，傳統(tǒng)空調(diào)是在車間設(shè)計、組裝完成的，地源熱泵運行比較依賴現(xiàn)場施工、安裝，影響系統(tǒng)運行效率的不確定因素比較多，如果使用前缺乏對具體建筑科學的適用性論證，土壤源熱泵運行后相比其它傳統(tǒng)空調(diào)形式的節(jié)能優(yōu)勢將會大打折扣。

3、r>　　本文使用建筑能耗模擬軟件EnergyPlus對動態(tài)建筑負荷作用下，建筑、機組和土壤耦合運行的系統(tǒng)特性進行模擬和分析。通過對同一棟建筑在不同氣候區(qū)域的運行特性模擬，結(jié)果表明不同區(qū)域土壤熱不平衡程度越大造成土壤溫度變化趨勢越明顯，導致機組效率下降嚴重；模擬不同功能下該棟建筑長期運行的系統(tǒng)特性，表明不同的運行策略對土壤溫度變化影響很大，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的間歇運行有助于土壤溫度的恢復，而持續(xù)的高負荷運行導致土壤溫度變化趨勢明顯，不利于系統(tǒng)長期運