對于冬季吸熱量大于夏季排熱量的北方寒冷地區，最常用的方法是采用帶有太陽能集熱器輔助加熱的太陽能—地源熱泵系統。對于夏季排熱量大于冬季吸熱量的南方地區，最常用的方法是采用帶有冷卻塔的輔助散熱系統。上(shang)述兩種熱泵系統在一(yi)定的氣候(hou)地區(qu)，與單(dan)獨的GSHP相比，一(yi)般具有節省投資(zi)和降(jiang)低運行(xing)費等優(you)點。

如今隨著煤改電(dian)的深入，北方地(di)區大都選擇使用地(di)源熱(re)泵(beng)來進行供暖，在使用地(di)源熱(re)泵(beng)的時(shi)候(hou)我們一(yi)(yi)定(ding)要注意一(yi)(yi)下幾點：

1、地下土(tu)壤的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡問題(ti)，由于(yu)北方地區使(shi)用地源熱(re)(re)泵時(shi)冬季(ji)的(de)(de)(de)供(gong)熱(re)(re)量(liang)要大(da)于(yu)夏(xia)季(ji)的(de)(de)(de)制冷量(liang)，因(yin)此長(chang)(chang)時(shi)間的(de)(de)(de)使(shi)用容易使(shi)得土(tu)壤中熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)收(shou)放(fang)(fang)不(bu)平衡，因(yin)此會(hui)導致地下土(tu)壤的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡出現問題(ti)，建(jian)議用戶選擇使(shi)用時(shi)可選擇一種合(he)適的(de)(de)(de)輔助方式來調節熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)收(shou)放(fang)(fang)，如果不(bu)進行處理，長(chang)(chang)時(shi)間的(de)(de)(de)使(shi)用會(hui)讓地源熱(re)(re)泵的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)(re)效果下降。

2、北方使(shi)用(yong)地源熱泵時(shi)還(huan)要注意，由于(yu)冬(dong)季低溫(wen)低，所(suo)以地下(xia)埋管的進水溫(wen)度不(bu)高于(yu)零度，這種(zhong)情況下(xia)就會(hui)使(shi)用(yong)防凍液(ye)，而(er)防凍液(ye)一般應使(shi)用(yong)安全、無(wu)毒(du)、無(wu)腐蝕性、導熱性好、成本低、壽命(ming)長的，以確保冬(dong)季的正常使(shi)用(yong)。

3、埋管內(nei)工(gong)作流體

在南方地(di)區，由于(yu)地(di)溫(wen)高，冬季(ji)地(di)下(xia)埋(mai)管進(jin)(jin)水(shui)(shui)溫(wen)度在0℃以(yi)上(shang)，因此多(duo)采用(yong)(yong)水(shui)(shui)作(zuo)(zuo)為工作(zuo)(zuo)流體；北方地(di)區，冬季(ji)地(di)溫(wen)低，地(di)下(xia)埋(mai)管進(jin)(jin)水(shui)(shui)溫(wen)度一般(ban)均低于(yu)0℃，一般(ban)均使(shi)用(yong)(yong)防凍液(ye)。防凍液(ye)一般(ban)應(ying)具有(you)使(shi)用(yong)(yong)安全、無毒、無腐蝕(shi)性、導熱(re)性好、成本(ben)低、壽命長等特(te)點。目前應(ying)用(yong)(yong)較多(duo)的有(you)：

①鹽類溶(rong)液(ye)(ye)有氯化鈣和(he)氧(yang)化鈉水溶(rong)液(ye)(ye)；②乙二醇水溶(rong)液(ye)(ye)；③酒精水溶(rong)液(ye)(ye)等。

經(jing)對水(shui)(shui)(+ 5℃)，20％CaCl水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(-5℃)和20％乙二醇水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(-5℃)進行計算，計算結果如(ru)下。

3.1 最小(xiao)管內流速(流量)

按文(wen)獻(xian)臨界雷諾數Rek＝2000，Re>2000為紊流(liu)，Re<2000為層流(liu)。由(you) 和(he)="">

3.2 不(bu)同流體管內換熱系數 (W／m2·K)計算

采用(yong)文獻[4]計算公式，其(qi)(qi)計算結果(guo)為在相(xiang)同(tong)流速(su)、相(xiang)同(tong)管徑(jing)下，水的換(huan)熱(re)系數最大(da)(da)。其(qi)(qi)大(da)(da)小(xiao)排(pai)序為水－CaCl水溶(rong)液－乙二醇水溶(rong)液，其(qi)(qi)比值(zhi)與管徑(jing)和流速(su)有關，在常(chang)用(yong)管徑(jing)及流速(su)范圍內，大(da)(da)小(xiao)比值(zhi)為1：0.47～0.62：0.41～0.56。

3.3 管路(lu)沿程阻(zu)力hf／(kPa／100m)計算

由于地下埋管(guan)換熱器(qi)內(nei)流(liu)動(dong)一般均在紊(wen)流(liu)或紊(wen)流(liu)光滑(hua)(過渡)區(qu)內(nei)，即2100<><>;

在北方寒冷地區，冬季進入地下埋管換熱器的液體溫度一般均在0℃以下，換熱器周圍含濕量的土壤可能凍結。根據定性分析，水份凍結時，有大量的潛熱被釋放出來，因此在吸收同等數量的熱量情況下，土壤降低的溫度幅度小，水份越多，釋放的潛熱越多，溫度降低幅度越小，在鄰近換熱器埋管的土壤溫度越高。如果設計中不考慮土壤中水份凍結的影響，計算出的地下埋管周圍的溫度場偏低與實際情況偏差較大，水份越多，差別越大，因此設計中應考慮水份凍結的影響。但目前有關巖土凍結和其計算方法方面的研究文獻不多，但可以肯定土壤凍結對地下埋管換熱(re)(re)是有利的(de)(de)(de)(de)。有的(de)(de)(de)(de)文獻提出在長期(qi)連續運行時(shi)(shi)，如不考慮(lv)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)的(de)(de)(de)(de)影響，換熱(re)(re)器尺(chi)寸要(yao)比(bi)實際偏大31％。有的(de)(de)(de)(de)采(cai)用簡化方(fang)法，把埋(mai)管與周圍土壤(rang)換熱(re)(re)過(guo)程(cheng)(cheng)按(an)未(wei)結(jie)凍(dong)(dong)(dong)(dong)和(he)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)兩種(zhong)模型計算(suan)，凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)按(an)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)區的(de)(de)(de)(de)當(dang)量(liang)(liang)導熱(re)(re)系數、比(bi)熱(re)(re)和(he)密(mi)度及(ji)末(mo)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)系數、比(bi)熱(re)(re)和(he)密(mi)度分(fen)別(bie)建立盤管內流體能(neng)量(liang)(liang)方(fang)程(cheng)(cheng)、盤管壁的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)方(fang)程(cheng)(cheng)、土壤(rang)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)方(fang)程(cheng)(cheng)、土壤(rang)末(mo)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)方(fang)程(cheng)(cheng)，最后采(cai)用有限差分(fen)法求(qiu)解方(fang)程(cheng)(cheng)，得到(dao)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)和(he)末(mo)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)土壤(rang)溫(wen)度場分(fen)布(bu)情況。考慮(lv)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)土壤(rang)溫(wen)度均高(gao)于未(wei)考慮(lv)凍(dong)(dong)(dong)(dong)結(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度，而且(qie)含(han)水量(liang)(liang)越高(gao)，溫(wen)度差別(bie)越大。

用(yong)戶在選擇時要注意以上兩點，以確(que)保(bao)更(geng)好的使用(yong)地源(yuan)熱泵機組，讓機組在運行時發揮最大(da)的效果(guo)。