地源热泵热平衡是个“伪命题” 目前关于地源热泵系统可行性研究,言必称土壤热平衡,好像地源热泵的成败,即是否可行完全在于冷热平衡;可是对于热平衡需要增加补热或排热措施,增加多少,没有确切标准和依据,说不出所以然来;对工程实施产生了极大困惑。造成这种局面的主要原因还在于对土壤温度的成因和热扩散规律没有理解研究透彻。笔者认为,土壤温度决定性影响是太阳辐射,次要影响是土壤热惰性(即蓄热能力)。
目前关于地源热泵系统可行性研究,言必称土壤热平衡,好像地源热泵的成败,即是否可行完全在于冷热平衡;可是对于热平衡需要增加补热或排热措施,增加多少,没有确切标准和依据,说不出所以然来;对工程实施产生了极大困惑。造成这种局面的主要原因还在于对土壤温度的成因和热扩散规律没有理解研究透彻。
笔者认为,土壤温度决定性影响是太阳辐射,次要影响是土壤热惰性(即蓄热能力)。
证据是:
1
、公开资料表明,一年四季的冷热交替可以影响的土壤温度变化范围只有15-25米左右,高纬度地区影响约25米,中纬度地区影响约15-20米。
2
、南北极只有少量太阳辐射,冻土层厚度达千米。
因此,可以认为地源热泵热平衡对土壤温度影响的机理,不过是在太阳辐射基础上叠加了一个额外负荷,相当于把当地土壤移了个位置,提高了纬度或降低了纬度。这样土壤温度的升高或降低都有一个限度,不会无限度升温或降温,只要判定系统温升温降温保持在一个合适的范围内,则系统是可以长期稳定运行的。不平衡负荷与本地太阳辐射功率叠加后的综合负荷导致的土壤温度,可以类比于太阳辐射功率纬度接近地区的土壤温度。换句话说,若不平衡控制在一定范围内,以吸热不平衡为例,土壤的温度变化不过是把工程地点从济南移到沈阳的变化;土壤温度降低2-3度,对地源热泵系统运行影响不大。
所以说,把土壤看作单纯的蓄热体,需要完全100%的回补热量是片面的看法。只要系统设计合理,计算出最大温度变化,使系统运行在合适效率区间,部分补热甚至不补热,也是可行的系统。
12楼
我认为,如果地源热泵大规模的使用,肯定要出问题,比如冷热堆积的问题,还有更要命的生态问题,等等。所以,我对所谓的地源热泵持非常保守的态度,尤其是抽地下水的方式,要绝对禁止。
目前的地源热泵的热度是国人浮躁的一个体现。想靠一部规范、一个炒作来节能是行不通的,节能得靠人心。
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13楼
劝 lz 还是考虑热平衡为妙,除非有大量地下水带走余热。
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14楼
LZ一拍脑门的想法更是伪命题。
地下热传导的速率是多少?空调取放热的强度和太阳辐射强度哪个占主导优势?能不能跟得上供冷供热季的交替?另外,地下水的导热及不同地质的导热差异,是你所说差个纬度那么简单?
还是拿实测数据以及实际运行效果说话更令人信服。
另外整天一帮人没事就不过脑子的跟风批评地源热泵,但用都用了难道拆了不成?还是有时间想想如何从设计施工运行及改造方面,提高地源热泵的实用性。
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15楼
个人认为平衡计算是必须的 但是能不能平衡不是取决于你计算的多么精确 而是运行的人是不是按照你的计算方式去运行 如果机房运行的人根本不按照你的方式去运行 什么计算也是白费
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16楼
楼主本身也是想探讨这个问题,请大家不要再语气上直接这么肯定的否定,因为话说来,你也不能通过理论或实践证明他的说法是错的,如果不能证明上帝不存在,那他就存在。所以我们还是讨论,讨论!!
我觉得地源热泵在中国算是个伪命题,因为什么东西都是我们在讨论,上面所谓的专家在干什么,这个问题其实都是我们在想象他会怎么样,热传导,流体理论界对于这些问题还都只是经验公式,人类并没有认清本质,但从最简单的想象来看,蓄热蓄冷一定有个极限!
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17楼
没有做过地源热泵项目,只知道地下换热场得影响因素太多,不但是理论上设计合理就能解决的
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18楼
非常支持这位仁兄的见解!作为一个有责任心的设计师,设计之初必须还有一颗对子孙后代负责任的赤子之心才行!
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19楼
你见过实际?但是你见过因为热平衡严重失调出问题的吗?明确告诉你,本人见过好几个了。楼主的理论非常有问题,误导人,必将出问题。要满足楼主论点成立必须多打井,保证每口井的换热量小,以确保热量补充,同时土壤温度降低对系统能效影响挺大的,不懂不要瞎白话。
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20楼
在北方有很多地方只要求解决制热采暖而不需要制冷,这种项目除非埋有非常足够的地埋管,而且运行几年后就需要添加乙二醇防冻液,机组能效比下降非常快,本人不幸干了一个这种项目,现在已近5年了,井水供水温度从开始的9摄氏度变成出水3摄氏度,冬天需要添加乙二醇防冻液,同时机组效率非常低,时常报警保护,最终,去年夏天本人给地下补热了,去年冬天效果恢复非常明显。今年夏天入伏后马上开始补热。基本热平衡是必须的,由于影响热平衡的因素太多,简单通过机组制冷制热量计算是显然不对的,楼主提出太阳辐射倒是个影响因素,但是,其实地埋管系统夏天上水温度一般非常好,冬天较差,本人认为可以考虑多蓄热,也就是考虑平衡时计算应主要考虑充分补热,而不用特别关心冬天吸热问题,补热量大于吸热就不会有问题,反而会有好处,夏天出了问题也有很便捷的解决的办法,冬天出问题则非常麻烦。
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21楼
看了大家对这个问题还有很多争论,请多专家给出建议。
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