管长设计方法对地源热泵长期性能的影响

• 作者: 张宏志 韩宗伟 杨灵艳 李锦堂
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 地源热泵 管长设计方法 动态模拟 负荷 运行性能 经济性
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 制冷空调新技术|New technology of refrigeration and air conditioning
• 页码范围: 1846-1853
• 页数: 8页
• 分类号: TK529
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.06.014

摘要

为研究不同管长设计方法对地源热泵系统长期运行性能和经济性产生的影响,选取北京地区某办公建筑为研究对象.根据GB 50366—2005"地源热泵系统工程技术规范"中埋管出口温度在夏季和冬季的安全运行约束范围要求(方法一)和半经验公式法(方法二),分别计算地埋管总长度;利用COMSOL Multiphysics软件模拟2种方法下地源热泵系统长达10 a的动态性能,比较2种方法下地源热泵系统运行10 a的总成本.研究结果表明:方法二设计得到的地埋管总长度较长,地埋管的热性能和地源热泵系统的长期运行性能均较佳;在最大冷负荷和最大热负荷分别为42.11 kW和40.20 kW时,方法二设计条件下的地埋管总长度比方法一设计条件下的增加了11.60％;当热泵系统运行10 a后,与方法一设计条件下相比,方法二设计条件下的地埋管平均出口温度在供冷期降低了2.67℃,在供暖期升高了1.67℃,方法二设计条件下的机组平均性能系数在供冷期增加了5.33％,在供暖期增加了1.40％;不同管长设计方法对热泵系统运行性能的影响差异随着建筑负荷增大而变小;当单位管长埋管总成本与每度电电费的比值大于等于148.2 kW·h/m时,方法一设计条件下的系统总成本具有优势.