岩溶地区地源热泵多能源耦合空调系统应用分析

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INSTALLATION
2024.2
Electromechanical Installation 机 电 安 装
罗浩文
（广西建工集团有限责任公司 南宁 530201）
摘 要：本文以桂林市岩溶地质条件下某酒店工程地源热泵多能源耦合空调系统为研究对象，以土壤源作为水蓄能的冷热源，利用昼夜电价差减少运行成本费用。

根据空调系统监测参数值选择最优冷热源联供模式的多能源耦合系统应用，对系统运行能效与费用进行统计。

经分析其系统制冷能效比、制热性能系数均接近可再生能源1级能效测评值3.9和3.5。

关键词：岩溶地区 地源热泵 多能源耦合 水蓄能 空调系统
中图分类号：TU753 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2024）02-0015-03岩溶地区地源热泵多能源耦合空调系统应用分析
浅层地热能属于高效、节能、环保的可再生能源，21世纪地源热泵被称为最具发展前途的节能型供能技术[1]，应用土壤源热泵技术不仅是响应节能减排政策的号召，提升传统空调系统能效比，降低碳排量，也是在建筑领域实现双碳目标的有效绿色节能手段。

目前，基于地源热泵的多能源耦合系统得到了一定的研究和应用，一方面是因为地埋管换热器的数量和深度需按照负荷的最大值设计，单独采用地源热泵系统投资大、占地面积大，且受季节影响供能建筑负荷波动较大[2]，导致地源热泵系统大部分时间处于低负荷率工况；另一方面，冬夏季冷热负荷相差过大会形成地下热不平衡现象[3]，而蓄冷蓄热系统具有转移高峰冷热负荷、平衡峰谷差的功能[4]，地源热泵与蓄冷蓄热系统进行耦合能较好解决冷热负荷率不平衡和峰谷电价价差的问题。

桂林属于典型的岩溶地貌，地下水资源丰富，存在
地下水渗流，地下水水位线一般为2~3m，为浅层地热能的开发应用奠定了基础[5]。

同时桂林也属于夏热冬冷地区，夏季冷负荷远大于冬季热负荷，土壤源热泵系统长期运行将导致土壤温度逐年升高，进而降低土壤源热泵系统的运行能效，增加投资回收期。

目前桂林已建成的地源热泵空调热水应用项目在多系统耦合方面研究和应用较少，本文结合实际工程对岩溶地区地源热泵多能源耦合空调系统的应用进行分析，以期对桂林地区地源热泵系统的推广提供助力。

1 工程概况
1.1 设计概况
某商务酒店工程是桂林市临桂新区中心区的主要建筑，其主要功能由商务酒店配套服务、会议接待、后勤服务以及商务办公四部分组成。

建设用地面积25,322m 2，总建筑面积
3 结语
保定爱情广场四标段01#商业综合体B区项目采用超大面积三向分格椭圆体单层网壳结构无胎架安装施工技术，已成功完成采光井所有制作、安装工作。

该施工技术操作性强，构件加工精度均能满足现场安装要求，所有采光井均采用无胎架安装，安全快捷简便，大大缩短了工期，节约了大量的安全支撑措施，有效保证了整体施工过程中的安全和质量。

参考文献：
[1] 邢继斌，张宝燕，肖能文，等.单层三向网格圆柱形板节点曲面网壳施工技术[J].施工技术，2018，47（5）：133-136.
[2] 邓林峰，孙媛，杨吉，等.钢结构采光穹顶无胎架安装技术[J].施工技术，2018，47（11）：42-46.
[3] 侯健，孙大奎，孙睿昂，等.采光井钢丝绳软平台施工数值分析及应用[J].施工技术，2018，47（24）：88-92.
[4] 钟昊书，宁智林，柳一鸣，等.采光顶索网软平台施工技术[J].建筑施工，2018，40（10）：1768-1770.
[5] 金熙，王超，王岩.异形节点空间单层网壳结构施工技术[J].钢结构， 2016，31（1）：75-77.
回填土回填土A A
A
L
r
B
2D
U型管
土壤A-A剖视图
图1 地埋管换热原理图
图2 1号钻孔地埋管进出水温度
温度/℃
时间/ h
图3 2号钻孔地埋管进出水温度
温度/℃
时间/ h
图3 2号钻孔地埋管进出水温度
（冷/热）水池、600m³消防水池（蓄冷）的蓄能水槽，实现一次降（升）7~8℃大温差存储能量，在白天高峰
时间/ h
图4 3号钻孔地埋管进出水温度
电价时段自动释放能量。

夏季工况，采用地源热泵机组单独蓄冷，也可采用地源热泵机组+大小蓄能水池单独或串联蓄冷或同时蓄冷和放冷；冬季工况，采用地源热泵机组单独蓄热，也可采用地源热泵机组+蓄能大水池同时蓄热和放热。

3 多能源耦合联供技术
根据工程实际的冷热负荷情况，多能源耦合联供的选择标准主要参考室内温湿度、用户侧和地源侧供、回水温度与设计值的偏差在允许范围内。

夏季工况，系统分为6种模式：低负荷率工况下，夜间低谷电价时采用模式一；地源热泵主机单独制冷（1台），日间高峰电价时采用模式二；水蓄能池单独制冷；部分负荷工况下，可采用模式三，地源热泵主机制冷（2~3台）+冷却塔散热；模式四，较高负荷率工况下地源热泵主机（3台）+风冷热泵联合制冷（1~2台）；日间高峰电价时可选择模式五，地源热泵主机制冷（2~3台）+水蓄能池释冷联合制冷；设计工况下采用模式六，。