冀南农村住宅太阳能辅助浅层地热能系统运行特性分析

作     者：王海敏 李建伟 贾文广 王彤辉 王旭 鲍玲玲 Wang Hai-Min;Li Jian-Wei;Jia Wen-Guang;Wang Tong-Hui;Wang Xu;Bao Ling-Ling

作者机构：河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队邯郸056001 河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 

基　　金：Thanks for the support of the project of Shallow geothermal energy+Research and demonstration of combined utilization of solarenergy(13000021GLN70RYZ3AACF) sponsored by the Natural Science Foundation of Hebei Province(E2023402072) 

出 版 物：《Applied Geophysics》 (应用地球物理（英文版）)

年 卷 期：2024年第21卷第2期

页      码：384-401,422页

摘      要：浅层地热具有分布广泛、储量巨大的特点,但对于北方农村建筑冬季供暖热负荷远大于夏季冷负荷,容易出现土壤的热失衡问题。本文以冀南地区农村住宅为例,设计了一套太阳能辅助浅层地热能系统。与原有浅层地源热泵系统相比,首先分析了目标建筑的室内外温差变化。其次监测土壤温度场和供回水温差的变化。最后对辅助系统的初投资和运行成本进行分析。结果表明:冬季地温场平均温度明显上升,通过太阳能和地源热泵交替运行,减少了从地下提取的热量,缩短了冬季取热量和夏季排热量不平衡周期,缓解了全年土壤冷热负荷不平衡的问题。地埋管进出水温度和换热效率有较大的提高,应用了辅助系统的系统能效比从2020年的3.40提高到了4.17,提高了0.77。太阳能辅助浅层地热能系统最佳配比为12.80m^(2)太阳能集热面积和1个地埋孔。太阳能辅助浅层地热能系统冬季供暖运行成本为18.86元/m^(2)。与单一地源热泵系统相比可节约37%的采暖、制冷及热水全年运行费用,与传统供暖制冷模式相比可以节约40%-45%的全年运行费用。

主 题 词：浅层地热能 热平衡 太阳能 最佳配比 经济分析 

学科分类：080703[080703] 081302[081302] 08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0807[工学-电子信息类] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s11770-024-1051-5

馆 藏 号：203126692...