地埋管热泵的节能技术及尚待研究的问题

  从以上分析可看出今后大力发展地埋管热泵应是大方向。为此，对开发地埋管热泵 的节能技术，进一步挖掘地埋管热泵的节能潜力就更令人关注。

 

  地埋管热泵的节能技术与节能潜力

 

  （1）按冬季热负荷设计地埋管热泵埋管换热器，夏季增设一些冷却塔散热，减少 夏季排入地层的热量，以求得取、排热量的平衡，以及减少初投资与运行能耗。

 

  （2）夏季不将冷凝器的排热量全部排入地层，而是用部分冷凝器排热量加热生活 用卫生热水。使卫生热水无须再使用加热能源。

 

  （3）地埋管热泵系统间歇运行，换热量可增加5％.

 

  地埋管热泵在冬季供热时，结合实际供热需求及热泵机组的运行状况，采用间歇运 行技术，可以弥补地埋管换热缓慢的不足，恢复换热管壁及管中水的温度，提高综合效率。由图6可以看出，间歇运行对恢复换热管壁温度是十分有利的。如运行初始管壁温 度为12℃，运行5h(300min)后停机，管壁温度降至约9.7℃。停机5h（运行300＋停机300＝600min）后，管壁温度恢复到11.8℃（仅比初始温度低0.2℃）。再开机5h（600+300＝900min）以满足用户的供热需求，而后又停机10h（900+600＝1500min）后，管壁温度即恢复到初始的12℃,从而为下一循环开机运行提供较好的换热条件。这一实验表明，在该项工程中以24～25h(约1500min)即约一天为一周期，进行间歇运行供热是可行的，而且是节能的。节能效果可从图7所示每米埋管换热量的实测加以验证。 图7表明了间歇运行和连续运行的地埋管换热量的变化曲线。长曲线为连续运行状 况，短曲线为间歇运行状况。可见间歇运行换热量明显大于连续运行换热量。当连续运行200～400min（约3～7h）时，换热量由34w/m逐渐降为27.9w/m.随着运行时间的延长，岩土温度下降，换热量也随即下降，当连续运行1400min（约24h）后，换热量下降到26.5w/m。

 

  而如采用间歇运行方式，停机期间地温得到恢复，换热量最低可保证到27.9w/m。

 

  （4）太阳能——地埋管热泵节能系统1）我国太阳能资源分布 我国太阳能资源非常丰富，分布地域也很广，其全年日照时数为：西北高原2800～3200h，华北平原3000～3200h，东北、中原、华东地区2200～3000h，湖广、江浙地区1400～2200h，川贵地区1000～1400h。可见我国大陆2/3以上疆土的年日照时数均在2000h以上，如此丰富的太阳能资源，就为中央空调利用可再生能源，

 

  实现与地埋管热泵配套的节能工程，奠定了良好的基础条件。

 

  2）工程实例 青岛圣罗尼克别墅地埋管热泵工程。该工程利用免费的可再生能源—地埋管热泵系统 为三座建筑物夏供冷、冬供热，其建筑面积分别为293㎡、236㎡、162㎡，该工程于2008年二季度竣工，7月份供冷运行时的实测室温为25℃，节能效果明显。

 

  地埋管热泵尚待研究的问题

 

  （1）地质结构与不同深度地温的关系；

 

  （2）单位管长换热量及其变化；

 

  （3）夏冬季取、排热量不平衡问题等。