1、PDF外文：http:/ 4968 字 出处： Energy and Buildings 39 (2007) 6675 地源热泵系统的建模 和性能评估 Onder Ozgener， Arif Hepbasli 土耳其伊兹密尔市爱情海大学 太阳能学院 ， 35100 土耳其伊兹密尔市爱情海大学 工程系机械工程部 ， 35100 摘要 这项研究是用于处理地源热泵系统（ GSHP） 系统分析和性能评估中的 能量和 的建模 的 。 分析包括两个地源热泵系统，即太阳能辅助垂直地源热泵系统和 水平地缘热泵系统。两个地缘热泵系统的性能是通过基于实验数据的能量和 分析原理来
2、评 估的。 能量和 的规格也在表格中被罗列出来 。一些热力学参数 ，比如燃料消耗率， 相对不变性，生产率缺乏和 ，对两个系统都做以测量。 获得的结果 在能量和 方面进行讨论。 热泵的 COP 的估值在 3.12 和3.64 之间， 系统的 COP 在 2.72 和 3.43 之间变化。 在一个产品 /燃料 基础上， 两个系统的 效率峰值 在 80.7到 86.13。 在这提出的模型对于每一个应对地源热泵系统的设计模拟和测试是可被预料到的。 关键词 建筑，能量， 可用能 ， 可用能 分析，地热能量，地源热泵系统，可再生能量 1. 介绍 土壤耦合热泵
3、系统 在 商业建筑和 机构 建筑中在 供热和空调方面和民用建筑一样得以不断的开展。系统 由密封的环路管路，埋在 地下并且连在热泵上 ，管中循环的是水或防冻液。对于地环换 热 器 ，垂直 管的参数通常优先于水平 的系统由于少数地下区域需要。 垂直的地埋管换热器由许多井孔组成，每个连接一个 U 型管。深度通常在 40 米到 150 米之间波动，直径在0.075 到 0.15 米之间。井孔环形域应该用泥浆灌注以满足在管和周围环境土壤货岩石的热力学接触，来保护在可能的污染物中的地下水。地源热泵系统的效率从根本上比空气源热泵的要的高，因为地下保持相对稳定的热源温度。 地源热泵在商业和民用建
4、筑的应用是一个惊人的例子。在供热和供冷操作的热渗透中地源热泵利用土地作为热源。在供热模式中，地源热泵吸收热量从土壤并且用它去为房子和建筑供热。在制冷模式中，热量通过地下埋管换热器从调节区域被吸收并转换到地球。相对传统的调节房间的原理来说，地源热泵是一种很有效的改变，因为它们利用土地作为能量源或渗透来代替利用周围空气。相比空气来说，土地在热力学上是一种更加稳定热量交换的媒介，尤其在无限上和可利用上。地源热泵与土地交换热量，并在甚至更低的温度条件下可维持性能在较高水平。地下埋管换热器用一个闭合环路的地源热泵系统 在连接处，这个系统由一个垂直或水平浅埋在地下的长的塑料管组成。 在 Lun
5、d 等人的综合性研究中，根据 2005 年的数据，地源热泵有着最大限度的能量利用和安装容量，即整个世界范围容量和使用的 54.4和 32.0。在一个容积因素为 0.18 的情况下，安装容量为 15384MW，每年的能量利用是 87503TJ/年。几乎所有的安装都是 在北美和欧洲 的 ，从 2000 年的 26 个国家增长到现在的 33 个国家。安装 12KW 单元的等价数字是大约 130 万， 超过两倍的 2000 年报告的数字。单个单元的尺寸，然而，从民用的 5.5KW 增大到商业 和机构用的 150KW。 在过去的十年里， 一些研究者采用了大量的 调查在设计上。地源
6、热泵的模拟和测试和太阳能辅助热泵系统。研究报告中包括：（ 1）在供热模式中用 R-22 作为制冷剂的垂直太阳能辅助的地缘热泵的性能实验评估。一个公寓式的太阳能集热器被直接安装在地下浅埋环路中，在农村的一个大学研究课题中 第一次被组装并测试 。（ 2） 用 R-22 作为制冷剂的水平地源热泵理论的性能评估 。尽管世界范围的地源热泵系统的许多安装已经被意识到，那些系统的 评估研究是非常受限制的。这项研究也描述了太阳能辅助垂直和水平地源热泵系统的火用分析的简单的过程和如何应用这一过程通过计算火用损失去评估热泵系统的性能。 2系统研究的描述 土耳其大学的 地源热泵系统的大学研究
7、被 划分为两类：理论的和实验的。这些研究被作者在其他地方更详细的复审过。 2.1地源热泵系统一 构造的试验系统学术表在表 1 中给出。这个系统主要是由如下三个分离的环路组成：（ 1）用太阳能集热器的地下浅埋管环路（ 2）制冷剂环路（ 3）供热风机盘管环路。太阳能辅助地源热泵系统的元素的主要特点在图表 1 中给出， 与那些元素相一致的 圆括号 中的数字在表 1 中给出。从供热循环到制冷循环的转换通过四管制管路来 实现的。为了避免在工作状态下和冬天时水结冰，百分之十的乙烷基糖原混合物通过重量被分开。制冷剂循环在闭合环路的镀铜管建成。工作流体是 R-22.太阳能辅助地源热泵研
8、究系统在土耳其伊麦尔爱情海大学太阳能学院被安装。 2.2地源热泵系统 二 地源热泵系统二理论设计在图 2 中表示。系统的一些相似的应用在文献上是有用的。它将能为一个在爱情海大学每层十平方米的用以性能测试的房间供热和制冷。测试房间的供热和制冷负荷在设计工况下分别是 4.5 和 5.1KW。这个系统也由三个分开的环路组成，像地源热泵系统一一样。它与第一种系 统的区别如下：（ 1）地下热量交换器水平地浅埋在地下一米深处 （ 2） 选择的是空气压缩机，而第一个系统用的是水冷压缩机（ 3）通过由百分之二十的乙烷基糖原混合物的地下热交换器来进行流体的计算。
