太陽能輔助地埋管地源熱泵系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及展望

劉逸，秦羽，寧浩然，徐瑩，劉冰冰，陳培強

（1.哈爾濱商業(yè)大學(xué)能源與建筑工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱，150028；2.江蘇四季沐歌有限公司，江蘇連云港，222000）

引 言

近年來，環(huán)境污染、全球變暖和能源短缺等問題促使世界各國對可再生能源的利用越來越重視。在我國，建筑能耗占全國總能耗的比重較大，因此，可再生能源的開發(fā)和利用也被提升到了國家戰(zhàn)略地位［1］。進(jìn)而以土壤為冷熱源的地埋管地源熱泵技術(shù)得到了快速的發(fā)展，但因其在嚴(yán)寒地區(qū)為建筑供暖會引起嚴(yán)重的土壤熱失衡問題［2］，進(jìn)而相關(guān)學(xué)者提出利用太陽能輔助地埋管地源熱泵系統(tǒng)為建筑供能，以期改善采用單一土壤熱源供能的弊端。在相關(guān)學(xué)者的共同努力下，該技術(shù)逐漸成熟，其應(yīng)用已涉及到融化路面積雪［3］以及西瓜的反季節(jié)種植［4］等領(lǐng)域。經(jīng)查閱，J.Chu等人［5］針對加拿大住宅利用該耦合系統(tǒng)供暖的最佳設(shè)計方案進(jìn)行了綜述，發(fā)現(xiàn)不同學(xué)者采用不一致的判優(yōu)指標(biāo)，致使比較不同系統(tǒng)供暖的最佳設(shè)計方案難度加大；Z.Wang等人［6］針對該耦合系統(tǒng)對建筑所需生活熱水加熱方面進(jìn)行了綜述；M.Mohanraj等人［7］針對該耦合系統(tǒng)中制冷劑的選取以及系統(tǒng)的環(huán)境效益進(jìn)行了綜述；S.Poppi等人［8］針對該耦合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了綜述并提出減少初投資為未來研究方向之一。

既往研究主要是對該耦合系統(tǒng)的某一方面進(jìn)行了分析討論，而針對該耦合系統(tǒng)的綜合性分析較少，這使得現(xiàn)有綜述相對片面化。鑒于此，本文對該耦合系統(tǒng)的國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了概括總結(jié)，分析了系統(tǒng)中主要部件及運行方案的相關(guān)優(yōu)化研究，并結(jié)合實際工程討論其經(jīng)濟(jì)適用性，提出了目前研究的不足之處。……