蓄冷空调的研制与应用

利用土壤蓄冷移峰填谷是蓄冷空调中的一种新设想，考虑到土壤传热传湿过程的复杂性、影响因素的多元性等，对此要开展试验研究，通过模拟试验来探索土壤蓄冷的机理、地下土壤蓄冷的热力特性等。为了初步评价应用该系统的可行性，现已收集了大量的国内外关于冰蓄冷及土壤耦合热泵技术的资料，经初步分析、综合，提出了较为完整的技术方案及试验方案，其关键技术在于：

（1）土壤蓄冷是本课题的关键技术。尤其是研究地下蓄冷区和周围土壤之间的干扰。因此，实验技术与技能在本课题中是十分重要的。

（2）土壤是一个多相体系，土壤中热量的传递会引起水份的迁移，同时水份的迁移也会影响热量的传递过程，热湿传递的相互影响过程是一个高度非线性的耦合问题。因此，研究地下埋管换热器在土壤中的传热传湿理论是建立土壤耦合热泵模型的理论基础。

（3）空调制冷系统计算机仿真技术也是本课题研究的关键技术之一。研究中引入计算机仿真技术，利用对系统和过程的仿真模拟方法取代传统的实验方法，以节省大量的人力、物力。以动态分析方法取代传统的静态分析方法，使建立的数学模型更加接近实际的系统或过程，为提高仿真模型的通用性和准确性，将现代人工智能技术引入系统的仿真研究中。

因此在对国内外关于土壤耦合热泵系统及冰蓄冷技术的发展和应用充分了解的基础上，以新技术改造传统技术，整合集成土壤耦合热泵和冰蓄冷的技术要素和成果，提出了一种适合于以空调负荷为主，采暖负荷为辅的全新的空调系统形式，即土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统。该系统充分利用了冻土蓄冷技术和土壤耦合热泵系统的优点，将土壤耦合热泵系统中的地下埋管换热器兼作夏季蓄冷空调系统中的蓄冷装置，使土壤耦合热泵系统的地下埋管换热器和蓄冷装置合二为一，免除了传统冰蓄冷系统中占地面积大、耗资较多的蓄冷装置，解决了蓄冷装置的占地面积和配置问题。该系统解决了土壤耦合热泵系统长期运行导致土壤温度场不能有效恢复，使土壤耦合热泵年久出力不足的问题。