摘 要
地源热泵技术作为一种高效、环保的可再生能源利用方式，近年来在区域供冷供热系统中得到了广泛关注。本研究以提升区域供冷供热系统的能源利用效率为目标，针对地源热泵系统的运行特性及能效优化展开深入分析。通过构建包含土壤热物性、地下换热器传热模型以及热泵机组性能的多尺度耦合模型，结合实际工程案例，对系统全年动态运行性能进行模拟与评估。研究采用实测数据校核模型准确性，并引入㶲分析方法量化不可逆损失及其分布特征，揭示了系统能效的关键影响因素。结果表明，土壤温度场的长期累积效应显著影响系统性能，合理设计地下换热器长度和优化运行策略可有效降低㶲损失，提高综合能效。此外，研究提出了一种基于负荷特性和土壤热平衡的分区优化配置方法，实现了不同建筑类型需求下的能效最大化。该研究为地源热泵技术在区域供冷供热系统中的规模化应用提供了理论支持和技术指导，其创新点在于将㶲分析与动态模拟相结合，明确了系统内部能量品质损耗的主要来源，并提出了针对性的改进措施，为实现低碳建筑环境提供了重要参考。
关键词
地源热泵系统；㶲分析；能效优化；土壤温度场；分区优化配置
目 录
1 引言 1
2 地源热泵系统的原理与特性分析 2
2.1 地源热泵技术的基本原理 2
2.2 系统运行机制与能量传递特性 2
2.3 地埋管换热器的性能影响因素 3
2.4 不同工况下的系统适应性分析 3
2.5 地源热泵系统的关键技术挑战 4
3 区域供冷供热系统的能效评估方法 4
3.1 能效评估指标体系的构建 4
3.2 数据采集与监测技术的应用 5
3.3 动态负荷模拟与系统匹配分析 5
3.4 能耗模型的建立与验证 6
3.5 不同场景下的能效对比研究 6
4 基于地源热泵的区域系统优化策略 7
4.1 系统设计中的关键参数优化 7
4.2 运行模式对能效的影响分析 7
4.3 季节性储能技术的应用探讨 8
4.4 经济性与环境效益综合评价 8
4.5 实际工程案例分析与经验总结 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12
地源热泵技术作为一种高效、环保的可再生能源利用方式，近年来在区域供冷供热系统中得到了广泛关注。本研究以提升区域供冷供热系统的能源利用效率为目标，针对地源热泵系统的运行特性及能效优化展开深入分析。通过构建包含土壤热物性、地下换热器传热模型以及热泵机组性能的多尺度耦合模型，结合实际工程案例，对系统全年动态运行性能进行模拟与评估。研究采用实测数据校核模型准确性，并引入㶲分析方法量化不可逆损失及其分布特征，揭示了系统能效的关键影响因素。结果表明，土壤温度场的长期累积效应显著影响系统性能，合理设计地下换热器长度和优化运行策略可有效降低㶲损失，提高综合能效。此外，研究提出了一种基于负荷特性和土壤热平衡的分区优化配置方法，实现了不同建筑类型需求下的能效最大化。该研究为地源热泵技术在区域供冷供热系统中的规模化应用提供了理论支持和技术指导，其创新点在于将㶲分析与动态模拟相结合，明确了系统内部能量品质损耗的主要来源，并提出了针对性的改进措施，为实现低碳建筑环境提供了重要参考。
关键词
地源热泵系统；㶲分析；能效优化；土壤温度场；分区优化配置
目 录
1 引言 1
2 地源热泵系统的原理与特性分析 2
2.1 地源热泵技术的基本原理 2
2.2 系统运行机制与能量传递特性 2
2.3 地埋管换热器的性能影响因素 3
2.4 不同工况下的系统适应性分析 3
2.5 地源热泵系统的关键技术挑战 4
3 区域供冷供热系统的能效评估方法 4
3.1 能效评估指标体系的构建 4
3.2 数据采集与监测技术的应用 5
3.3 动态负荷模拟与系统匹配分析 5
3.4 能耗模型的建立与验证 6
3.5 不同场景下的能效对比研究 6
4 基于地源热泵的区域系统优化策略 7
4.1 系统设计中的关键参数优化 7
4.2 运行模式对能效的影响分析 7
4.3 季节性储能技术的应用探讨 8
4.4 经济性与环境效益综合评价 8
4.5 实际工程案例分析与经验总结 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12
