冷凝熱回收土壤源熱泵空調系統(tǒng)對緩解土壤熱失衡問題的研究.pdf

1、隨著人們生活水平的日益提高，對于建筑物的舒適性要求也越來越高，導致建筑物能耗持續(xù)增長。建筑物舒適性不僅要求空調溫度濕度適宜，對于生活熱水的需求更是不容忽視。對于現(xiàn)有建筑物而言，大多是將空調系統(tǒng)和居民生活熱水系統(tǒng)獨立設計。這樣的設計方案一方面空調系統(tǒng)釋放冷凝熱，加劇室外環(huán)境熱污染；另一方面設置燃氣鍋爐或電加熱設備來滿足生活熱水需求，導致建筑能耗增加。這樣的設計方案是不利于提高建筑物節(jié)能性和環(huán)保性的。冷凝熱回收技術是一項將回收的空調系統(tǒng)排放

2、的冷凝熱用于制取熱水的技術，制取的熱水可用于生活或生產，不僅提高能源利用率，降低環(huán)境熱污染，而且節(jié)約熱水系統(tǒng)投資和運行維護費用。
　　本課題以西安市曲江新區(qū)某別墅建筑土壤源熱泵系統(tǒng)為研究對象，通過住宅建筑專用能耗模擬分析軟件DeST-H對別墅建筑逐時負荷進行模擬計算，根據《建筑給水排水設計規(guī)范》對別墅建筑生活用水負荷進行詳盡計算，評價分析土壤源熱泵系統(tǒng)可提供的冷凝熱，評估冷凝熱回收技術與土壤源熱泵系統(tǒng)結合的可行性，提出冷凝熱回收土

3、壤源熱泵系統(tǒng)。
　　以 TRNSYS瞬時系統(tǒng)模擬程序為平臺，主要采用由美國熱能研究中心開發(fā)的針對暖通空調系統(tǒng)的TESS模塊中的地源熱泵模塊和暖通空調系統(tǒng)模塊，分別搭建土壤源熱泵系統(tǒng)和冷凝熱回收土壤源熱泵系統(tǒng)的 TRNSYS模型進行研究。模擬熱泵機組運行狀態(tài)、地埋管換熱器取熱量、排熱量及其變化趨勢。結果表明：由于冷凝熱回收技術與土壤源熱泵系統(tǒng)相結合，熱泵系統(tǒng)向地埋管周圍土壤放熱量減少16.5%，地埋管周圍土壤溫升下降28.9%。經過

4、全生命周期運行模擬后，冷凝熱回收土壤源熱泵系統(tǒng)地埋管周圍土壤溫度比常規(guī)土壤源熱泵系統(tǒng)溫升降低24.8%，并同時提供1.25×105MJ的熱量用于加熱生活熱水。這說明冷凝熱回收技術可以有效緩解土壤熱失衡。
　　最后，將土壤源熱泵系統(tǒng)與冷凝熱回收土壤源熱泵系統(tǒng)，分別從經濟性、節(jié)能性和環(huán)保性方面進行分析對比，計算其初投資費用、運行費用、一次能消耗量、二氧化碳、二氧化硫等污染物排放量。結果表明，經過全生命周期運行后，冷凝熱回收土壤源熱泵系