地埋管地源熱泵系統(tǒng)的設計參數(shù)耦合分析研究.pdf

1、地源熱泵是指利用巖土體、地下水或地表水的低溫位熱能和蓄熱性能的一種熱泵系統(tǒng)。在中國，其研究起步于20世紀80年代，進入21世紀后，才進入高速發(fā)展應用的階段。對地埋管換熱器進行合理有效的設計是地源熱泵系統(tǒng)高效運行的前提條件，同時也是降低系統(tǒng)初投資和運行費用的有效途徑。本文綜述了國內(nèi)外地埋管換熱器的設計計算方法的發(fā)展過程和研究現(xiàn)狀，其中包括地埋管換熱器與周圍巖土體之間的傳熱分析和地埋管換熱器的設計參數(shù)的研究現(xiàn)狀，為后面的研究工作奠定理論基礎

2、。
　　本文的主要內(nèi)容包括:第一，指出了傳統(tǒng)地埋管換熱器的設計計算方法存在的問題，提出了一種基于鉆孔準三維傳熱模型，并耦合了系統(tǒng)設計參數(shù)的新設計計算方法。第二，定性分析了建筑動態(tài)負荷特性、熱泵機組性能特性及地埋管換熱性能對系統(tǒng)性能的影響;基于單U形鉆孔內(nèi)準三維傳熱模型，分析了不同地埋管設計進液溫度、流量、鉆孔深度等對地埋管換熱器換熱能力的影響。第三，綜合考慮建筑動態(tài)負荷特征，基于變熱流圓柱源理論建立了地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運行模

3、擬模型，并基于上述模型分析了不同設計方式下的熱泵能耗。第四，結(jié)合經(jīng)濟性評價指標—單位井深換熱成本指數(shù)，基于上述系統(tǒng)的運行模擬模型分析了不同設計方式的經(jīng)濟性。第五，結(jié)合全文的分析，給出了某些設計參數(shù)的推薦值。
　　本文鑒于傳統(tǒng)地埋管換熱器的設計計算方法存在的問題，綜合考慮設計參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響以及參數(shù)間的相互作用，基于單U形鉆孔內(nèi)準三維傳熱模型，提出了地埋管換熱器的耦合設計計算方法以及求解過程。同時基于變熱流圓柱源理論建立了地埋管