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近年来,能源危机和环境污染不断加剧,土壤源热泵技术因具有节能环保性而在建筑空调领域得到了越来越多的重视和应用。土壤源热泵技术发展前景十分广阔,但其在实际应用中还存在很多问题,往往达不到预期的节能效果,这一点也制约着土壤源热泵技术在我国进一步的推广应用。本文选取位于夏热冬冷地区的上海作为代表,以某办公建筑为例进行了空调逐时负荷模拟,并结合上海的室外逐时温度进行了分布频数分析,发现供暖制冷季90%以上的时间建筑都处于部分负荷状态。并根据建筑冷、热负荷及土壤源热泵选型原则,结合实际热泵样本所给出的基本数据,为其匹配设计出一套风冷冷机联合供冷的土壤源热泵系统。然后,基于比能量分析更为合理的(火用)分析法,建立了土壤源热泵的(火用)分析数学模型。利用热泵制冷循环特性,给出了确定循环各主要状态点的方法。将此方法与(火用)分析数学模型联立,并利用MATLAB软件与工质热物性计算软件REFPROP实现土壤源热泵系统(火用)分析模型的程序化。接着,在设计工况下对服务于该办公建筑的土壤源热泵及风冷冷机的性能进行了(火用)分析,结果表明:冬季设计工况土壤源热泵的(火用)效率为21.87%,夏季工况为11.58%,而风冷冷机的仅为8.64%。也就是说,土壤源热泵冬季工况性能优于夏季工况的性能,而土壤源热泵的性能要优于风冷冷机。然后,分析了蒸发温度、冷凝温度、建筑侧空气处理箱供回水温度、地埋管侧供回水温度以及环境温度取不同值时对土壤源热泵系统性能的影响。结果表明,蒸发温度越高,冷凝温度越低,建筑侧供水与房间的温差越小,地埋管进水与土壤的温差越小,环境状态与系统的目的状态相差越大,系统的(火用)效率越高。这些结论对设计过程中的设备选型有参考价值。最后,对土壤源热泵系统部分负荷工况下的性能进行了(火用)分析,发现系统中大部分部件的(火用)效率随建筑负荷的降低而降低,而热力学完善度却有所升高。对比系统能效比和(火用)效率的变化情况,发现高负荷时系统能效比和(火用)效率均较高,而在低负荷时则系统能效比和(火用)效率均较低。因此,满负荷或高负荷运行时系统对能量中可用能的利用比较充分,系统节能性较好。