要真正使土壤源热泵能够取代传统的空调系统,尚有众多的核心技术问题有待进一步解决。从系统的角度分析,按微观到宏观的次序来看有下列问题需解决:
1土壤中传热、传质过程的研究
整个系统中处于最底层的是埋地换热器次级子系统。在该系统中,主要关心的问题是埋地换热器与周围土壤的热交换过程。由于土壤是一个由固态的土壤骨架、液态和气态水以及空气组成治疗癫痫的医院的多相分散体,目前大多数的研究中采用的简单的复合不稳态导热,将水分和空气的输运过程作用归结为一导热系数的附加值来描述土壤中的热质耦合的作法显然会带来较大的误差,相应的结果土壤源热泵的埋地换热器的尺寸偏大,热泵装置的初投资加大(埋地换热器的成本一般占到热泵系统总成本的20%-30%),无法与传统的空调系统相抗衡。
因此亟待解决的方法是对埋地换热器与土壤的热交换过程采用更完善的数学模型进行描述,全面考虑传热和传质过程。多孔介质流体力癫痫病发作预防措施学方法可能是一个有力的工具。有研究者提出采用不可逆热力学的方法来加以研究,也是一个颇有新意的可行的方法。还有研究者提出采用分形的方法来研究土壤中的导热系数,有可能使数学模型得到简化,使研究的难度降低。
研究土壤中的传热传质过程的另一个目的时尤为重要。对癫痫症状于不同的气象条件及不同的建筑物功能需求,建筑物冬夏两个季节的冷热负荷可热源的模式?应该在全年能耗分析的基础上,全面考虑系统的初投癫痫病的症状资和运行费用,最终以投资回收期来作为判断的依据。
因此只有在能够对地下换热器的换热过程以及热泵系统的动态热特性有了一个较完备的认识和了解的基础上,结合建筑物的全年动态负荷,才能使得土壤源热泵的优越性得以充分的发挥,达到节能和环保的目的。