海恩机电通过对已有工程案例的经验数据分析，旨在阐明地源热泵系统原理及应用特殊性等内容，重点针对地下土壤的热平衡理论，结合运行效果，提出增加辅助系统的混合式地源热泵系统，以满足多个工程项目对地源热泵系统的适用性及合理性要求。
近年来随着国家节能环保相关政策出台，新型能源系统应用获得极大发展，因其受资源限制因素少，应用地域广，节能效果显着等优势，已在工业和民用领域获得广泛应用。以地源热泵系统尤为突出，加之辅助系统的配合使用，使之成为替代传统能源系统的重要形式之一。
地源热泵系统（GSHP）热源来自取之不尽用之不竭的浅层地表土壤。冬季通过室外地埋侧换热将大地中的低位热能提取出来，利用地源热泵系统将温度提高，用于建筑供暖，同时将冷量蓄存于土壤中，以备夏用。夏季通过室内末端将建筑内热量借助转移至地下，实现建筑降温，同时蓄存热量与既存冷量形成动态平衡，充分发挥地下土壤蓄能作用，是一种维护环境绿色节能的系统形式。
地源热泵系统运行效果取决于室外地埋侧换热器的换热情况，通常其影响因素主要为土壤热平衡状况、自然环境条件、换热管内工作流体性质等。
北方地区冬季寒冷供热负荷大于夏季供冷负荷，导致热泵从地下土壤的吸热量大于夏季向土壤的排热量，致使冷量积累土壤温度逐年降低，造成地源热泵机组蒸发器侧取热困难，蒸发温度供热量下降，同时压缩机耗电量提高，COP下降。通常，机组蒸发温度相对额定温度降低1℃，机组的制热功耗将增加3%。
对于南方地区夏季炎热空调冷负荷大于冬季供暖负荷，导致热泵向地下土壤的放热量大于冬季自土壤的吸热量，致使热量积累土壤温度逐年升高，造成地源热泵机组冷凝器侧放热困难，冷凝温度升高、制冷量下降，同时压缩机功率提高，EER下降。因此，维持地源热泵地下埋管换热器系统的吸、排热平衡是地源热泵系统正常、高效运行的可靠保证。
常见地埋管形式为水平埋管和垂直埋管，一般水平埋管埋深较浅，在地表15～20m区域内，此深度范围的土壤受室外自然环境影响显着，呈现年变化季节分布，通常夏季时土壤换热系数要高于冬季值，但相对垂直埋管系统的换热系数要低。垂直埋管埋深多在80～100m，土壤温度波动很小，基本恒定，可按照高于历年平均温度1.5℃计算，根据实际工程经验，当冬夏负荷相差较多时，很容易造成热量失衡，导致土壤换热效果变差，为保证系统稳定需要采取辅助系统，解决热量失衡问题，至此类似系统称为混合式地源热泵系统。
常用方法为太阳能集热器辅助加热（适用于北方地区，多用于提供生活热水）、冷却塔辅助散热（适用于南方地区）、电锅炉辅助加热（适用于小规模冬季极寒系统），混合式地源热泵系统建设初期投资成本增加，但与单独的GSHP相比，具有调节灵活和运行费降低等优点。
目前常用经软化的自来水作为地源热泵系统的工作流体，水是理想载热流体，适用工况多，热熔性好，气液相态区间温度可满足多种用途。在南方地区，土壤温度较高，换热管内水温在O～C以上，不存在冻结可能，无需考虑防冻。在北方地区，由于地下埋管进水温度较低，换热效果差将导致换热管内水的冻结危险，即使在最初设计中无具体说明，根据系统运行效果，一旦出现以上情况，需要及时添加防冻剂。选择防冻剂的原则为：使用安全、无毒、无腐蚀性、导热性好、成本低、寿命长等特点。添加防冻剂后的介质动力粘度增大，使得流动状态维持难度加大。经计算在相同管径、相同流速下，其雷诺数大小依次为水——CaCl水溶液——乙二醇水溶液，其临界流速比为1：2.12：2.45。紊流和层流为流体两种不同的两种流动状态，所谓临界状态即为Re（雷诺数）=2000时的流动情况。当Re（雷诺数）>2000时，为紊流，此状态下换热系数大效果好，由以上临界流速比可知，采用CaCl和乙二醇水溶液时，为保证管内的紊流流动，与水相比需采用大的流速和流量，即运动阻力较大。
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