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?zé)豳Y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(duì)較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。從熱力學(xué)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(yīng)用于各類不同建筑。
　

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

3、r>　　本文使用建筑能耗模擬軟件EnergyPlus對(duì)動(dòng)態(tài)建筑負(fù)荷作用下，建筑、機(jī)組和土壤耦合運(yùn)行的系統(tǒng)特性進(jìn)行模擬和分析。通過對(duì)同一棟建筑在不同氣候區(qū)域的運(yùn)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(shì)越明顯，導(dǎo)致機(jī)組效率下降嚴(yán)重；模擬不同功能下該棟建筑長期運(yùn)行的系統(tǒng)特性，表明不同的運(yùn)行策略對(duì)土壤溫度變化影響很大，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的間歇運(yùn)行有助于土壤溫度的恢復(fù)，而持續(xù)的高負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致土壤溫度變化趨勢(shì)明顯，不利于系統(tǒng)長期運(yùn)