复合式土壤源热泵的研究现状及发展趋势-论文.pdf

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1、复合式土壤源热泵的研究现状及发展趋势杜诗民，刘业凤，熊月忠，李续(上海理工大学能源与动力工程学院上海200093)摘要：综述了国内外复合式土壤源热泵系统应用研究的最新进展和研究成果，分析了土壤热平衡问题的形成原因、解决方案，以及目前常用的几种复合土壤源热泵系统的工作原理，对比了不同连接方式的优缺点，并对系统存在的问题提供了相应的解决办法，以及对复合一1l式!土壤源热泵～未～来的～发一展及～研究一的一方向一提出了新的观点。关键词：复合式土壤源热泵；热平衡；土壤温度中图分类号：TQ051．5文献标识码：A～一文～章编一号～：100一4—一395一0(

2、2一014一)04一—0059—08一～～一～一～一～一一～一～～一一～一更加深入的研究，出现了复合式土壤源热泵系统。0引言复合式土壤源热泵系统(Hybridgroundsource土壤源热泵(Ground．coupledheatpump，heatpumpsystems，HGSHPS)，也称为混合式土壤GCHP)是利用地下土壤温度全年相对稳定的特源热泵，是为了改善地源热泵系统性能或减少埋性，通过深埋于建筑物周围的换热管路和热泵系管换热器初投资，在常规土壤源热泵系统基础上，统来与建筑物内部进行热交换，从而达到为建筑再增设辅助冷却或辅助加热设备的土壤

3、源热泵系物供暖和制冷目的的热交换系统。土壤源热泵因统。目前，应用较多的辅助装置为冷却塔和太阳具有良好的节能性和环保性而受到各国研究人员能集热器。近几年来，为了确定复合式土壤源热的青睐，在日本、欧美等发达国家已发展得比较成泵系统的可行性以及系统优化性，国内外的教授熟。近几年来，在国内也呈现高速发展的态势。和学者对不同类型的复合式土壤源热泵系统进行但由土壤源热泵的工作原理可知，全年冷热负荷大量的理论分析和实验研究，取得了一系列研究相当的地区最适合使用土壤源热泵。在夏热冬冷成果。所有的研究都不同程度地表明，复合式土地区，建筑内夏季的冷负荷大于冬季的热负

4、荷，会壤源热泵系统按照一定的控制策略运行，在初投形成热堆积；在寒冷地区，情况则相反。资、机组运行效率、系统运行能耗等方面具有很高为了解决土壤源热泵在实际应用中存在的土的经济性和可行性，具有很高的研究价值。本文壤热平衡问题，科研人员对土壤源热泵系统进行综述国内外对复合式土壤源热泵系统应用研究的收稿日期：2014—01—06作者简介：杜诗民(1988一)，男，河南商丘人，硕士研究生，主要从事土壤源热泵空调技术的研究。灞2014年，第4期一59一最新进展和研究成果，并对复合式土壤源热泵未YAVUZTURK等则对冷却塔辅助复合土壤源热泵来的发展及研究的方

5、向提出新的观点。不同的设备组合方式及运行策略方面进行模拟比较分析¨141。YAVUZTURK等对辅助冷却复合1国内外研究现状式地源热泵系统不同的控制方式进行了模拟，主1．1国外研究现状要分析不同控制策略对系统性能的影响，为辅助从20世纪90年代起，欧洲、美国以及日本等冷却土壤源热泵系统的设计和控制提供参考依发达国家对复合土壤源热泵系统方面进行大量研据”。以SPITLER为首的学者们对复合式土壤究。因这些发达国家基本位于寒冷地区，对土壤源热泵的形式以及运行效果进行大量的研究，总的取热量明显大于排热量，所以太阳能辅助加热结各种辅助散热器形式及其优缺点

6、¨]。JEON土壤源热泵系统是这些国家的研究重点。等通过对比分析混合土壤源热泵系统与传统土壤太阳能一土壤源热泵系统方面。ANDREW源热泵系统，对比实验结果进一步改进对冷却塔等人提出将太阳能与土壤源热泵联合运行的初步的控制策略¨。HACKELA等对冷却塔辅助散热设想¨。YAVUZTURK则对太阳能复合式土壤系统建立基于能量和炯分析的热力学模型，并提源热泵的运行情况和经济性进行模拟计算分出三个经济性的优化方案，对使用各种优化方案析。VALENTIN等通过模拟与实测相结合，分获得的实验结果进行比较和讨论。PARK等析运行太阳能复合式土壤源热泵系统后，

7、地下土研究一个地下换热器与辅助散热器并联的复合土壤热损耗与热恢复之间的平衡，以解决地下土壤壤源热泵系统在制冷模式下改变制冷剂流量和循温度不断下降的问题。RECEP等提出一个将环水流量时，整个系统的性能。通过集热器获取的地下球形热能存储罐的太阳能1．2国内研究现状辅助采暖耦合地源热泵系统，并详细分析了系统我国地域广阔，南北气候差异较大，推广复合长期运行性能。HEPBASLIT通过建模分析了式地源热泵系统具有重要的意义。近年来，复合太阳能耦合土壤源热泵系统性能，该系统同时可土壤源热泵系统在我国大中型城市的空调项目中以辅助生产生活热水。PARHAM等提

8、出一个发展迅速，具有很高的研究价值。复合土壤源热测试采用双u型管钻孔，具有两个独立回路的太泵系统在我国研究起步比较晚，其中以高校研究阳能