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地源热泵夏季运行地温场变化特性试验研究
地源热泵系统（GroundSourceHeatPumpSystem，GSHPs）是一种利用地下土壤温度稳定的低品位能源，通过热泵技术，将地下土壤中的能量转换成高品位能源供暖及制冷的系统。GSHPs系统具有高能效、环保节能、安全可靠等优点，是未来取代传统供暖和制冷系统的主要方向之一。地源热泵系统的正常运行离不开合理的地温场设计。本文针对地源热泵系统夏季运行地温场变化特性，进行试验研究。
一、地源热泵系统及地温场设计
地源热泵系统的基本组成部分包括：地热换热器（地管）、热泵主机、向地辐射管道、反向供水温控制系统、风机盘管、水泵等。通过这些部件，地源热泵系统能够实现高效、环保的采暖、制冷、生活热水等功能。
关于地温场的设计，其基本原理是将地下热能通过地管带到地面上，再通过热泵将地下热能转移到需要供暖或制冷的室内。地温场的设计需要考虑多方面因素，包括地质条件、地下水情况、周边环境、建筑用途等。一般来说，地温场分为封闭式和开放式两种。
二、试验方案及数据分析
本次试验的地源热泵系统为封闭式地温场设计，采用单井式地热换热器（由11条直径为32mm的U形地管组成）。热泵主机功率为10kW。试验期为2019年6月至9月，期间记录了地热换热器点位的地温和环境温度等数据。数据采集频率为5分钟一次。
通过对试验数据的分析，可以发现以下几点：
1.地源热泵系统在夏季运行时，地温场的温度整体呈现逐渐升高的趋势。从6月中旬到9月初，地温整体上升了近5℃。
2.在连续高温的情况下，地热换热器点位的地温呈现出“W”型变化曲线，即运行初期地温先升高，随后下降，再次升高，并在最后回到初期的温度。这表明地源热泵系统的运行存在一定的时滞性。
3.地热换热器点位的地温变化幅度与环境温度的变化幅度存在一定的相关性，但二者并不完全一致。
4.地温场的温度升高速率在地热换热器点位不同位置存在较大的差异，表明地下温度随深度的变化较为显著。
三、结论及建议
通过试验分析，可以发现地源热泵系统运行时地温场温度整体呈现逐渐升高的趋势。在连续高温的情况下，地热换热器点位的地温呈现出“W”型变化曲线。地温场的温度升高速率在地热换热器点位不同位置存在较大的差异。
因此，在地源热泵系统的地温场设计中，需要充分考虑地下温度随深度的变化。同时，也需要制定科学有效的运行策略，以保证地源热泵系统的正常运行。此外，可以采用更加高效的地源热泵系统技术，提高能源利用效率，减少环境污染。