解決土壤熱平衡問題的措施
土壤熱平衡問題雖然是土壤源熱泵系統(tǒng)的隱患，但重在事前解決，完全可以通過事先系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、優(yōu)良的施工質(zhì)量以及規(guī)范化的運(yùn)行管理進(jìn)行規(guī)避。
具體可采用以下技術(shù)手段緩解土壤熱平衡問題：
1）將土壤換熱器與熱泵機(jī)組對應(yīng)設(shè)置成多個(gè)回路輪流使用，在部分負(fù)荷時(shí)優(yōu)先使用土壤換熱器布置的周邊回路，以延長土壤換熱器的溫度自然恢復(fù)時(shí)間，避免中心局部過熱。
2）對冬夏季節(jié)土壤熱負(fù)荷差異較大的項(xiàng)目可以通過設(shè)置輔助冷卻系統(tǒng)調(diào)峰、采用熱泵機(jī)組熱回收技術(shù)減少夏季排熱等措施，以抵消多余的負(fù)荷，解決熱平衡問題。
3）在土壤換熱器布置場地中心位置布置溫度傳感器對空調(diào)季土壤溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)土壤溫升超過規(guī)定數(shù)值后，啟動調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行。
以上技術(shù)手段的前提是需要針對實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行有針對性的建筑空調(diào)動態(tài)負(fù)荷計(jì)算，對建筑動態(tài)負(fù)荷特性進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，分析冬夏季節(jié)的冷熱不平衡率，然后根據(jù)現(xiàn)場條件分析合適的技術(shù)組合消除冷熱不平衡。
對于土壤的冷熱不平衡現(xiàn)象采用以下兩種措施：一、采用全熱回收熱泵機(jī)組；二、采用冷卻塔輔助冷卻。當(dāng)采用全熱回收熱泵機(jī)組時(shí)，可采用如下的優(yōu)化處理方法解決系統(tǒng)的熱平衡問題：
1、系統(tǒng)按照滿足冬季空調(diào)負(fù)荷和生活熱水負(fù)荷設(shè)計(jì)地埋管換熱器，冬季空調(diào)熱負(fù)荷和生活熱水負(fù)荷全部由地埋管承擔(dān)，系統(tǒng)從土壤提取熱量；
2、在短暫的過渡季節(jié)，生活熱水需求由地埋管承擔(dān)，系統(tǒng)從土壤提取熱量；
3、在夏季，由于同時(shí)有生活熱水需要和空調(diào)供冷需要，因此優(yōu)先啟用全熱回收機(jī)組承擔(dān)熱水需求和空調(diào)供冷需求。在滿足熱水，并且夏季冷負(fù)荷不大的情況下，系統(tǒng)無需向土壤提取或釋放熱量；
4、在夏季空調(diào)冷負(fù)荷較大時(shí)，由大型熱泵機(jī)組承擔(dān)冷負(fù)荷，該部分的冷源由土壤承擔(dān)，同時(shí)啟用熱回收機(jī)組滿足熱水需求和剩余空調(diào)冷負(fù)荷需求。由于夏季的熱水需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冬季，在使用熱回收機(jī)組制取足夠熱水的同時(shí)，還考慮了使用冷卻塔來承擔(dān)夏季尖峰時(shí)節(jié)的冷負(fù)荷，以緩解土壤熱不平衡。
結(jié)論
（1）本文分析了地源熱泵系統(tǒng)土壤熱平衡問題的根源：由于建筑所處地區(qū)氣候環(huán)境的不同，將會導(dǎo)致建筑的冷熱負(fù)荷不相等，從而向土壤取熱和排熱存在差異，土壤熱平衡出現(xiàn)問題。
（2）通過對常州某辦公建筑土壤源熱泵系統(tǒng)夏季工況下冷卻水進(jìn)出口溫度及機(jī)組COP的測量指出：如果不采取有效措施，“熱堆積”問題將會導(dǎo)致土壤溫度逐年上升，使得地源熱泵系統(tǒng)機(jī)組效率下降嚴(yán)重，對機(jī)組的正常運(yùn)行造成影響，違背節(jié)能的初衷。
（3）采用復(fù)合式系統(tǒng)是解決土壤熱平衡問題的較好途徑，根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成制定土壤換熱器的全年取放熱平衡方案有助于從根本上減小出現(xiàn)土壤熱失衡，而設(shè)置有效的土壤溫度檢測系統(tǒng)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一措施的關(guān)鍵。在夏熱冬冷地區(qū)，采用全熱回收熱泵機(jī)組或采用冷卻塔輔助冷卻是解決“熱堆積”現(xiàn)象的有效手段。
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