197 辦公建筑地源熱泵地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)周期確定方法研究.doc

197 辦公建筑地源熱泵地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)周期確定方法研究 ，第17屆全國暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)年會。
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辦公建筑地源熱泵地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)周期確定方法研究 中國建筑設(shè)計(jì)研究院樊燕 重慶付祥釗 摘要：本文分析了辦公建筑的負(fù)荷特性，指出了辦公建筑地源熱泵地下?lián)Q熱器應(yīng)該按照周期設(shè)計(jì)。
論述了確定換熱器設(shè)計(jì)周期的方法和判斷依據(jù)：負(fù)荷痕跡和出水溫度。
之后對某辦公建筑實(shí)測分析證明，辦公建筑的日運(yùn)行周期中，在一定的負(fù)荷條件下，地溫能及時(shí)恢復(fù)，每天的地下?lián)Q熱器換熱性能不受前期運(yùn)行影響，因此辦公建筑地下?lián)Q熱器可按照日周期進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：地下?lián)Q熱器負(fù)荷特性日周期 國內(nèi)外對地源熱泵的研究已經(jīng)有幾十年，業(yè)內(nèi)公認(rèn)地源熱泵使用的必要條件為冷熱平衡，但很少研究在滿足冷熱平衡的條件下，地下?lián)Q熱器的容量應(yīng)為多少，通過軟件預(yù)測未來十年、二十年的水溫和地溫變化并不能直接確定出換熱器的容量，很多系統(tǒng)在
第一年運(yùn)行中就出現(xiàn)了水溫過高的問題，本文主要討論在地源熱泵系統(tǒng)可行的條件下，換熱器容量的設(shè)計(jì)周期確定方法。
1.地下?lián)Q熱器的負(fù)荷周期性 　　地源熱泵的本質(zhì)是存儲熱量或冷量。
在夏季，系統(tǒng)將建筑的余熱排至地下，大地存儲熱量；冬季將夏季存儲的熱量通過熱泵輸送到室內(nèi)，熱量和冷量的存儲表現(xiàn)出其周期性，因此地下?lián)Q熱器負(fù)荷具有年周期性。
地下?lián)Q熱器的負(fù)荷受空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式的影響，在一周中因?yàn)榻ㄖ�運(yùn)行模式需要，若有負(fù)荷停機(jī)時(shí)間，該地下?lián)Q熱器具有周周期特性。
建筑負(fù)荷受室外天氣和室內(nèi)熱源的影響，一天中負(fù)荷變化的規(guī)律可循，因此地下?lián)Q熱器負(fù)荷具有日周期特性。
天氣過程的變化不僅和室外溫度變化相關(guān)聯(lián)，也影響了室內(nèi)人員的熱感受，在考慮自然通風(fēng)的建筑中，可以通過間歇通風(fēng)的方式降低空調(diào)系統(tǒng)的使用時(shí)間，使得系統(tǒng)有負(fù)荷停機(jī)時(shí)間，因此負(fù)荷具有天氣變化過程引起的周期性。
　　地下?lián)Q熱器負(fù)荷的周期性指在每個(gè)周期內(nèi)，換熱器承擔(dān)的負(fù)荷變化規(guī)律相同，負(fù)荷特征相同。
按照上述分析地源熱泵地下?lián)Q熱器負(fù)荷特性周期性分為四類：年周期性；天氣過程周期性；日周期特性；每周要停機(jī)的建筑，具有周周期特性。
負(fù)荷的周期性是地源熱泵地下?lián)Q熱器動態(tài)負(fù)荷的基本特性。
2.辦公建筑的負(fù)荷特性 影響地源熱泵地下?lián)Q熱器換熱性能周期負(fù)荷特征主要包括負(fù)荷總量累積特性、負(fù)荷強(qiáng)度大小變化和負(fù)荷持續(xù)時(shí)間。
　　對于辦公建筑，使用特點(diǎn)為白天使用率高，休息時(shí)間使用率很低甚至為零，一般情況下，夜晚和放假日使用率為零。
這種建筑特性決定了負(fù)荷的持續(xù)性弱，在白天處于高負(fù)荷，下午上班后恢復(fù)高負(fù)荷，下午下班到
第二天上班前負(fù)荷降低為零，這個(gè)時(shí)間為地源熱泵地下?lián)Q熱器的恢復(fù)期，不管冬季和夏季均是這種狀況。
因此，在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，負(fù)荷強(qiáng)度平穩(wěn)，負(fù)荷強(qiáng)度變化小，地源熱泵的停機(jī)時(shí)間大于運(yùn)行時(shí)間，負(fù)荷的持續(xù)性弱，特別是一周內(nèi)負(fù)荷持續(xù)性系數(shù)很小。
因此辦公建筑具有四種周期性。
3.辦公建筑設(shè)計(jì)周期的確定方法 　　換熱器周期確定的實(shí)質(zhì)為換熱器前期累積負(fù)荷對本周期的換熱性能無影響，判斷的條件有兩個(gè)：負(fù)荷痕跡[1](負(fù)荷痕跡：受地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行影響后的巖土溫度和大地初始溫度的差值。
它表征冷熱