资源描述：
《寒冷地区消防供水的冻结问题与防控措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、寒冷地区消防供水的冻结问题与防控措施 摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越多的关注地埋管地源热泵系统的热平衡，地埋管地源热泵系统的热平衡对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍地埋管地源热泵系统的热平衡的有关内容。 关键词；地埋管；地源热泵系统；热平衡；问题； 中图分类号：TH3文献标识码：A文章编号： 规划环评是指对政策、规划及其替代方案可能产生的环境影响进行规范的、系统的综合评价，并把评价结果应用于负有公共责任的决策中。它是为了针对项目环评的缺陷而提出的。项目环评自20世纪60年代在西方发达国家提出并实
2、施以来，在控制和减少环境污染和生态破坏方面发挥了重要作用，但是其不足也日益明显。建设项目处于整个决策链的末端，因此项目环评只能做修补性的努力。对单个项目的认可或否决，并不能影响最初的决策和布局。而环境问题在人们着手制定政策、规划时就已经潜在地产生了。 一、土壤热平衡问题的由来 地埋管地源热泵依靠地埋管换热器从地下土壤中提取能量,虽然热泵机组的热源和热汇都是扩散半径范围内的土壤,但地埋管换热器夏季累计向土壤的放热量与冬季从土壤的取热量一般并不一致,这样长期取放热量不平衡的堆积会超过土壤自身对热量的扩散能力,造成其温度
3、不断偏离初始温度,并导致冷却水温度随之变化和系统运行效率逐年下降,这即通常所说的地埋管地源热泵热失衡问题。地埋管地源热泵周期运行后土壤温度出现上升和下降是土壤热量收支失衡的两种后果,都对系统持续稳定运行不利。如果地埋管地源热泵系统承担全部空调负荷,大多数情况下其全年的取放热量不平衡,在我国部分地区可能表现为散热量多于取热量。这主要是由于供冷季、供暖季持续时间和负荷强度有明显差异,而且夏季土壤还要承担制冷机组和水泵等设备散热造成的。地埋管换热器的实际传热过程是一个复杂的非稳态传热过程,它以土壤导热为主,但同时还包括了土壤
4、多孔介质中的空气、地下水体的自然对流以及地下水的迁移传热,因此土壤的热物性、含水量、土壤初始温度、埋管材料、管径和流体物性、流速等都对单个地埋管换热器的传热过程产生影响。地埋管换热器群中特定位置的土壤温度变化还受临近位置多个地埋管换热器温度波在该处迭加的影响。空调运行期间,周期性变化的负荷输入加上过渡季节空调系统的停运,引起了地埋管换热器周围的土壤温度场总处在升温―降温―升温的循环变化过程中。土壤的散热包括两方面,一方面为地下水迁移带走的热量,另一方面为土壤的热传导所带走的热量,散热的对象都是大地,由于大地本身具有足够
5、大的容积,所以只要设计能保持每年空调系统从地下取放热差值不超过土壤固有的散热能力,就可以保持全年的热平衡。 二、土壤热平衡问题的危害 热平衡问题对热泵运行的影响 根据建筑热工我国可分为5个区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。由于巨大的地域差异，使得大部分地区的建筑物在一年之中的冷、热负荷相差甚大。而近年来地埋管地源热泵系统的数量和规模不断增加，形式多采用在一定区域密集布置的竖直单U甚至双U型地埋管换热群，近年来还出现了利用建筑物地基内的工程桩或灌注桩密集布置地埋管换热器群的新方式，这些密
6、集型竖直埋管的方式虽然能较好地适应中国地少人多的国情,但是也带来地埋管换热器布置范围内的土壤热失衡问题,它已经引起了各方面对此技术长期运行效果越来越多的担心。 地埋管换热器地埋管地源热泵周期运行后土壤温度出现上升和下降是土壤热量收支失衡的两种后果,都对系统持续稳定运行不利。RottmayerSP等[5]做的相关研究表明，夏季向地下累计释放的总热量与冬季从地下累计吸取的总热量均衡时孔深不随运行时间变化,不均衡时地埋管换热器换热性能下降，随运行时间的延长所需的设计孔深呈对数曲线增大。 综上所述，热平衡问题对热泵长期运行
7、特性有明显影响，由于土壤热阻高于管内对流热阻和管壁的热阻，加上持续运行后地埋管温度波的叠加使土壤温度恢复时间增长，出现冷却水温度升高和系统效率下降，土壤温度持续改变,此后地埋管地源热泵的持久运行特性将变差。 热平衡问题对生态环境的影响 地埋管地源热泵热平衡导致的土壤温度变化不仅影响地埋管换热器性能，对热泵的稳定运行产生影响，使效率降低甚至无法正常运行。而且地源热泵长期运行造成的热堆积改变土壤温度，对土壤的性质产生影响并危及到土壤的生态环境。另外，热泵在温度控制方面优于传统的煤炉或电炉，使得热泵在果蔬培育尤其是反季果
8、蔬培育中得到越来越广泛的应用，使得我们必须关注地源热泵的长期运行对土壤环境的影响，这直接关系到农业生态系统的平衡。 三、土壤热失衡的解决方法 地埋管地源热泵的热失衡问题并不是技术上的难题,完全可以通过系统的合理设计和规范化的运行管理进行规避。解决的方法在于减小地埋管换热器群的密集度和冷热负荷的不平衡率,前者可以通过增大地埋管换
