CN103968606A - 一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法 - Google Patents

一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法 Download PDF

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于明志
崔萍
陈兆涛
李洪
李琳琳
丛俊滋
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Abstract

本发明公开了一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法。它是针对地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量不平衡的系统,将地热换热器划分为内区和外区,分别投入运行,与地下进行热量交换相对较小的季节运行内区。与地下进行热量交换相对较大的季节全部地热换热器均投入运行。该方法可以减缓地热换热器工作区域由于多年运行而导致的热量/冷量累积效应。

Description

—种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种地源热泵系统竖埋管地热换热器运行方法,尤其涉及一种地热换热器冬季自地下取热和夏季向地下放热负荷不平衡时的地热换热器运行方法。
背景技术
[0002] 作为一种可再生能源技术,地源热泵技术在我国得到广泛应用。目前对于地源热泵系统运行研究,地埋管运行方式均为全开或全停。这种运行方式简单,便于计算。但对于冬夏季向地下取放热负荷不平衡时的大集群竖埋管换热器,全开全停运行方式将会导致中心区域,常年运行将导致地下温度持续增高或降低,系统整体效率下降,甚至多年后冷热负荷累积效应大的区域埋管在大负荷季节运行失效。目前常用的一种方法是增加辅助冷源或辅助热源,这将增加系统投资和运行的复杂性。另一种常用的方法是增大埋管数量或增大埋管间距,这将系统投资和增大占地面积,有时会因场地限制而无法实现。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行,针对地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量不平衡的系统,能够减缓地热换热器工作区域由于多年运行而导致的热量/冷量累积效应,提高地源热泵系统的综合能效比。
[0004] 为了达到上述目的,本发明有如下技术方案:
[0005] 一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法,包括以下步骤:
[0006] I)首先分析埋管地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量;
[0007] 2)结合地热换热器埋管布置形式,将地热换热器划分为内区和外区,内区埋管数量占整个地热换热器埋管数量的比例约等于区域地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量中数值较小者与较大者之比。
[0008] 3)与地下进行热量交换相对较小的季节运行内区。与地下进行热量交换相对较大的季节全部地热换热器均投入运行。
[0009] 由于采取了以上技术方案,本发明的优点在于:
[0010] 针对地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量不平衡的系统,能够减缓地热换热器工作区域由于多年运行而导致的热量/冷量累积效应。
附图说明
[0011] 图1为地热换热器埋管区域及分区示意图
[0012] 图2为地热换热器采用全开全停运行模式和采用本发明提出的分区运行模式时地热换热器中心地下土壤平均温度变化对比;[0013] 图中:1、埋管2、内区3、外区具体实施方式
[0014] 以下实施用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0015] 参见图1〜2,
[0016] 如图1所示的一个呈16X20矩阵排列的320个竖埋管(深100米)的地热换热器,其冬季自地下取热量和夏季向地下放热量的比值约为0.6: I。根据本发明提出的方法,设置内区埋管数量192个,外区128个。
[0017] 图2是地热换热器采用全开全停运行模式时地热换热器中心地下50米处土壤平均温度变化和采用本发明提出的分区运行模式时地热换热器中心地下50米土壤平均温度变化对比图;通过对比可以发现采用本发明提出的地热换热器分区运行方法后,地下土壤平均温度增加的幅度显著低于地热换热器采用全部运行方式时地下土壤平均温度增加的幅度。
[0018] 显然,本发明的上述实例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同地热换热器分区运行的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法,其特征在于:它是针对地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量不平衡的系统,结合地热换热器埋管布置形式和冬夏季负荷特点,将地热换热器划分为内区和外区,分别投入运行。
2.如权利要求1所述的一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法,其特征在于:内区埋管数量占整个地热换热器埋管数量的比例约等于区域地热换热器夏季向地下放热量和冬季自地下取热量中数值较小者与较大者之比。
3.如权利要求1所述的一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法,其特征在于:与地下进行热量交换相对较小的季节运行内区,与地下进行热量交换相对较大的季节全部地热换热器均投入运行。
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