土壤源热泵系统

土壤源热泵空调系统的适应范围及对策分析

  按理说,地球上有浅层土壤的地方就可以设置土壤源热泵空调系统,解决人们生活工作的舒适环境要求。事实上,由于我国地域广阔、纬度跨度大、南方与北方气候特征具有十分明显的差异,因此,如何判断是否应该采用土壤源热泵空调系统装置,是摆在设计人员面前的一个重要课题,换言之、并不是所有地区、所有场合,采用土壤热泵空调系统都是合理的、经济的、符合节能减排的目的。近些年由于土壤源热泵系统具有明显节能优势,我国该类型的工程设计发展异常迅猛,空调使用面积动辄数万平方米。据近十年,特别是最近几年,住房和城乡建设部以及其他有关资料不完全统计,国内各地纷纷进行了不少土壤热泵空调系统的示范工程,并且已取得良好的运行效果。
  根据全国示范项目的所在地、市数量,可以发现适合进行土壤源热泵空调系统工程设计的大体分布范围。

  1)比较集中在沿海一线地带,由于土壤源热泵工程是节能型的空调系统,无论是设计、系统分析、施工要求等都有一定的技术含量,设计人员应具有一定的专业能力,特别是大型工程,除具有单纯的专业知识外,还应兼具对土壤热泵空调系统的综合分析能力,方可做到对土壤的蓄热、取热趋于均衡,使空调系统不仅能供冷供热而且还可以发挥供应生活用热水的效果,这就是为什么沿海地区率先使用并取得良好运转成果的道理,作为改革开放的前沿,科学技术与技术人才较为集中、发挥出其先进生产力的作用。
  2)除上述纵向比较外,还可横向分析。不难看出:土壤源热泵空调系统较多的集中在我国纬度约30。至纬度约40。之间的纬度线范围内,也就是说目前国内大多数的土壤源热泵工程是在冬冷夏热(如以上海为代表的长三角)地区,及夏热冬寒冷(以北京、天津为代表的)地区,除此以外,严寒地区如黑龙江、吉林等地没有使用土壤源热泵的范例,夏热冬暖地区,仅出现在广西南宁的极少例案。

  有学者通过软件,对5个典型气候区域代表城市的全年逐时空调负荷进行了模拟与分析,5个代表城市分别为纬度约40°以上的齐齐哈尔市;纬度约37°的沈阳市;纬度约36°的北京市;纬度约31。的上海市以及纬度约22°的广州市,它们分别为严寒A区,严寒B区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。五种地区代表城市全年排、取热量不平衡率见图3 -21所示。不平衡率越接近O时越容易实现全年的热平衡。分析比较上海、北京的排取热量不平衡率的绝对值与严寒地区及夏热冬暖地区的城市相比明显较低。实际工程的应用与理论分析符合,就是说进行土壤源热泵空调设计时,对方案设计的技术、经济比较,应对一个周期内(一年)的冷热平衡给予足够重视、充分分析,工程所在地向土壤排、取热的均衡程度当80%<M<120%时需对空调系统进行综合的技术考虑。