地大熱能地源熱泵系統改造升級

    地源熱泵空調系統在歐美等許多國家的研究與應用已有數十年的歷史。近年來(lái)，在中國也已受到了廣泛的關(guān)注并已得到實(shí)際應用。地源熱泵空調系統是以大地作為冷源（或熱源），通過(guò)中間介質(zhì)（通常是水或防凍液）作為載熱體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路（通常由塑料管組成）中通過(guò)大地循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現與大地進(jìn)行熱量交換的目的。

    地大熱能通過(guò)大量的理論和實(shí)驗研究，得到了大量的理論研究成果，為地埋管換熱器的設計和模擬提供了更加精確合理的理論基礎和計算方法，同時(shí)，在理論研究的基礎上，進(jìn)行了地源熱泵的技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐。 

    1）地熱換熱器設計模擬分析。

    由于建立并獲得了影響地熱換熱器傳熱主要因素的理論模型及解析解，采用FLUENT、PHOENICS、TRNSYS等軟件能夠定量分析地埋管換熱器冷熱負荷不平衡性，單、雙U型埋管、地下水滲流等因素對地熱換熱器的影響，這些傳熱分析軟件對地熱換熱器的設計也有重要的指導作用。

    2）巖土熱物性測試技術(shù)。

    現場(chǎng)實(shí)地對巖土層熱物性進(jìn)行較為準確的測試是合理進(jìn)行地埋管換熱器設計的前提。為此，我們在獲得的地熱換熱器地下溫度場(chǎng)析解的基礎上，設計了測定巖土層熱物性的方法，并研制開(kāi)發(fā)出相應的巖土熱物性測試儀器（GP-3地埋管巖土熱響應測試儀）。多個(gè)實(shí)際工程的測試結果表明：這一巖土熱物性測試技術(shù)是可靠有效的。 

    3）地源熱泵系統設備配件的開(kāi)發(fā)。

    為了提高地熱換熱器效能和地下埋管系統運行的可靠性，我們研制開(kāi)發(fā)了U型彎頭及地熱彈簧等地熱換熱器專(zhuān)用配件。U型彎頭是地熱換熱器的重要管件，它是U型埋管防漏、防損壞、防堵的重要環(huán)節。目前國內還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家生產(chǎn)。地熱彈簧是減弱U型管間熱量回流的主要配件，它的作用是將U型管的兩個(gè)支管分開(kāi)。

    4）地源熱泵空調整個(gè)系統的優(yōu)化。

    地源熱泵空調是一個(gè)系統工程。它通常由用戶(hù)末端、熱泵主機及地熱換熱器等部分組成。因此，欲實(shí)現整個(gè)系統優(yōu)化，僅有地熱換熱器自身的優(yōu)化設計還遠遠不夠，設計和運行時(shí)應使整個(gè)系統優(yōu)化。為此，我們進(jìn)行了當地熱換熱器冷熱負荷相差較大時(shí)，采用了混合熱源系統的設計適用于不同地下封閉循環(huán)水參數的熱泵主機研究以及地源熱泵空調末端與地熱換熱器間的水系統優(yōu)化的探討，這些工作已取得了階段性成果。

    湖北地大熱能進(jìn)行了多個(gè)地源熱泵空調系統的運營(yíng)維保工作，如貴州財經(jīng)大學(xué)地源熱泵空調項目（一、二期），對其中的一些項目正在長(cháng)期的運行測試，以對理論研究成果進(jìn)行必要的檢驗與驗證。另一方面，也為地源熱泵技術(shù)的推廣積累經(jīng)驗和基礎數據。

    湖北地大熱能以“地熱服務(wù)全球為理念”，由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）控股在地源熱泵方面有著(zhù)超越同行的優(yōu)勢，通過(guò)先進(jìn)的地質(zhì)學(xué)數據庫和高超的地熱能勘察技術(shù)，準確把握特定區域內地下的地熱能儲存情況，為地源熱泵系統的優(yōu)化設計與長(cháng)期可靠運行提供切實(shí)保證，并從整體的地源熱泵系統的能效與投資價(jià)值出發(fā)，為廣大開(kāi)發(fā)者和地源熱泵用戶(hù)提供科學(xué)可行的優(yōu)質(zhì)方案。