文档介绍：量不平衡,在我国部分地区可能表现为散热量多于取热量。这主要是由于供冷季、供暖季持续时间和负荷强度有明显差异, 而且夏季土壤还要承担制冷机组和水泵等设备散热造成的。例如在夏热冬冷地区, 建筑物夏季供冷的时间要比冬季供暖的时间长约 2 个月, 供冷负荷的绝对值也要比热负荷的绝对值高出近 1倍,在以供冷为主的地区这种差异更大。这样,系统运行一年后积累的热量会引起土壤温度逐年上升, 严重时会造成夏季高峰负荷期地埋管换热器内循环冷却水温度达 40℃以上,引起热泵机组制冷效率严重降低。如图 1,2所示,运行第 3年的上海某办公楼地埋管地源热泵系统,由于系统投入运行后,建筑物实际夏季负荷大于设计状态, 造成地埋管换热器数量不足, 每天系统启动后冷却水温度从 37℃持续上升约 6℃,热泵机组 COP从启动工况的下降到最不利时的 , 降幅达 %, 很明显,地埋管地源热泵系统此时不但效率降低, 而且持久运行特性也已变差。在我国东北以供暖为主的地区, 理论上也可能出现地埋管地源热泵连年运行后土壤温度下降, 但以供暖为主的系统采用辅助热源的比例较高, 实际出现土壤失衡的可能性较小。地埋管换热器的实际传热过程是一个复杂的非稳态传热过程,它以土壤导热为主,但同时还包括了土壤多孔介质中的空气、地下水体的自然对流以及地下水的迁移传热,因此土壤的热物性、含水量、土壤初始温度、埋管材料、管径和流体物性、流速等都对单个地埋管换热器的传热过程产生影响。地埋管换热器群中特定位置的土壤温度变化还受临近位置多个地埋管换热器温度波在该处迭加的影响。空调运行期间, 周期性变化的负荷输入加上过渡季节空调系统的停运,引起了地埋管换热器周围的土壤温度场总处在“升温→降温→升温”的循环变化过程中。土壤的散热包括两方面,一方面为地下水迁移带走的热量, 另一方面为土壤的热传导所带走的热量,散热的对象都是大地, 由于大地本身具有足够大的容积, 所以只要设计能保持每年空调系统从地下取放热差值不超过土壤固有的散热能力,就可以保持全年的热平衡。 2土壤热平衡的特征 , 但是它所针对的并不是系统某个夏季运行中的土壤温升或冬季运行中的土壤温降, 而是运行一个周期年之后土壤温度与初始土壤温度的变化,以及连续运行多年后土壤热堆积对系统运行特性的影响。因此, 分析土壤热失衡问题的时间尺度应该是系统寿命周期内以 a (年)为单位的离散点。 1a 的土壤累计温升可能只是 1℃的量级,对热泵机组和系统效率影响不大, 但是如果处理不当,5a或 10a 后的温升就会较高,造成系统运行情况明显恶化。 ,但对于远离其壁面不同距离处有不同的峰值衰减和时间延迟,此时, 土壤是热泵的热源或热汇,热量是通过地埋管换热器内的强制对流逐次传递给土壤的。而过渡季节空调停运时的土壤热扩散则是自然传热过程, 地埋管换热器附近的土壤由于其储热向远处扩散而造成自身温度缓慢趋于初始值。可见土壤的热平衡是个复杂多变的过程,量化分析有理论上的困难[3], 但更为麻烦的是复杂的分层地质差异、多变的地下水含量与流速、长期运行空调逐时负荷的变动等诸多微观因素,使得贴