地源热泵热平衡是个“伪命题”

地源热泵热平衡是个“伪命题”

目前关于地源热泵系统可行性研究，言必称土壤热平衡，好像地源热泵的成败，即是否可行完全在于冷热平衡；可是对于热平衡需要增加补热或排热措施，增加多少，没有确切标准和依据，说不出所以然来；对工程实施产生了极大困惑。造成这种局面的主要原因还在于对土壤温度的成因和热扩散规律没有理解研究透彻。
笔者认为，土壤温度决定性影响是太阳辐射，次要影响是土壤热惰性（即蓄热能力）。
证据是：
1 、公开资料表明，一年四季的冷热交替可以影响的土壤温度变化范围只有15-25米左右，高纬度地区影响约25米，中纬度地区影响约15-20米。
2 、南北极只有少量太阳辐射，冻土层厚度达千米。
因此，可以认为地源热泵热平衡对土壤温度影响的机理，不过是在太阳辐射基础上叠加了一个额外负荷，相当于把当地土壤移了个位置，提高了纬度或降低了纬度。这样土壤温度的升高或降低都有一个限度，不会无限度升温或降温，只要判定系统温升温降温保持在一个合适的范围内，则系统是可以长期稳定运行的。不平衡负荷与本地太阳辐射功率叠加后的综合负荷导致的土壤温度，可以类比于太阳辐射功率纬度接近地区的土壤温度。换句话说，若不平衡控制在一定范围内，以吸热不平衡为例，土壤的温度变化不过是把工程地点从济南移到沈阳的变化；土壤温度降低2-3度，对地源热泵系统运行影响不大。
所以说，把土壤看作单纯的蓄热体，需要完全100%的回补热量是片面的看法。只要系统设计合理，计算出最大温度变化，使系统运行在合适效率区间，部分补热甚至不补热，也是可行的系统。

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