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可再生能源 －－地源热泵 地热资源的利用 土壤热源热泵系统（GSHP）综述 土壤有效导热系数的研究及热响应实验 土壤热源热泵系统地埋管换热器放热量实验 GSHP系统设计 上海天邻别墅GSHP系统分析 大规模地源热泵土壤温度变化模拟 国内GSHP系统工程应用 地热资源的利用 目前，建筑节能开展得如火如荼，地源热泵系统作为一种可再生能源系统，正受到前所未有的重视。 《中华人民共和国可再生能源法》已由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议于2005年2月28日通过，现予公布，自2006年1月1日起施行。 GSHP 系统综述 GSHP系统术语 GSHP系统类型 GSHP系统与常规家用空调系统的比较 GSHP系统的优点 GSHP系统的关键技术 大地初始温度场分布 埋地换热器传热数学模型 GSHP 系统综述 地源热泵系统 (GSHP) 土壤耦合热泵系统 (GCHP) 地下水热泵系统 (GWHP) 地表水热泵系统 (SWHP) 系统比较 GSHP的优点 GSHP系统的关键技术 埋地换热器传热模型的研究 回填材料的研发 土壤热源热泵系统的合理配置 土壤热物性的研究 大地初始温度场分布 埋地换热器传热数学模型 土壤有效导热系数研究 土壤有效导热系数试验研究（1996～1997） 土壤有效导热系数的分形研究（2002～2003） 土壤有效导热系数的试验研究 土壤有效导热的一般表述 含水率 密度 饱和度 土温 t 空隙比 e 探针测量试验原理 土壤有效导热系数的试验研究 土壤有效导热系数的分形研究 剖面固体颗粒分布分维 面积测量尺度—— 固体颗粒面积—— 无标度空间 土壤样品1：10-6mm2～4mm2 土壤样品2：10-3mm2～100mm2 土壤剖面上固体颗粒分布自相似规律 土壤样品粒径分布自相似规律 土壤结构的分形模型 土壤样品有效导热系数的分形表述 土壤样品有效导热系数数据比较 热响应实验 热响应实验的理论基础是开尔文的线源理论，以下公式描述了线源理论，热响应实验就是在此公式基础上进行土壤热参数计算的 热响应实验原理图如右图所示 热响应实验设备的原理就是一个闭式的加热设备，通过地下换热器给土壤加热，并记录相关温度数据，根据所收集数据通过专业数据分析软件进行数据分析从而得到导热系数等参数。 热响应实验 地埋管换热器放热量实验 本实验所处地点为同济大学文远楼，原理图如右图所示 1－单U型地埋管； 2－恒温水箱； 3－电加热器1； 4－电加热器2； 5－球阀； 6－水泵； 7－止回阀； 8－铂电阻温度计； 9－水表； 10－潜水泵； 11－Y型过滤器。 地埋管换热器放热量实验 对于特定的地埋管换热器，在保持其他量不变的情况下，单位井深放热量随着供水温度的提高而增大，通过最小二乘法拟合可以得到单位井深放热量随供水温度的变化关系式为：y = 217.26Ln(x)－743.29 式中，y为单位井深放热量，w/m井深；x为供水温度，℃。 GSHP系统设计 GSHP系统设计基础资料 空调系统的冷热负荷 室内空调设备的选择 室内空调系统的设计 GSHP系统的选择和设计步骤 GCHP系统地下换热器设计 GSHP系统设计基础资料 总平面的水文地质、地表情况 地质和水文地质的成分调查报告 地表水应用调查报告 地下水系统试验井的调查报告 垂直地下换热器系统试验孔调查报告 水平地下换热器试验坑调查报告 监视井 水的质量 空调冷热负荷 分区负荷 高峰负荷－用于地下换热器设计 平均负荷 总能耗计算 Degree day法 Bin法 Hour by hour法 DeST 负荷频率表 地下负荷 室内空调设备的选择 水－空气水源热泵机组 GCHP系统使用 GWHP和SWHP系统使用 GCHP系统的选择 考虑地下换热器所需的地表面积 考虑地下管道的承压 立式热交换器一般限制在六层以下 水平系统考虑占地面积 混合式GCHP系统（附加冷却塔） 游乐场、草地、停车场可设置地下换热器 管道要保温（管路温度高于7.2～10℃除外） 北方地区系统需加抗冻剂溶液 美国GSHP系统的水温要求 GCHP系统设计步骤 决定地下性质（钻试验孔洞） 确定管道管径、尺寸、孔洞分析、回填 计算所需孔洞长度及布置孔洞 设计外部集管 系统的阻力计算及水泵的选择 设计清洁系统 GCHP系统地下换热器设计 地下换热器埋管形式 竖直埋管、水平埋管 管路连接方式 串连、并联流动 同程、异程 地下热交换器的组成 供回集管、环路、同程回流管、U型弯管 塑料管的选择 塑料管材－PE 、PB GCHP系统地下换热器设计 塑料管尺寸 PE3408 SDR11 PE3408 SCH40 PB2110 SD