深埋U型管土壤源熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與模擬分析.pdf

1、與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比,地埋管地源熱泵系統(tǒng)由于其節(jié)能與環(huán)保特性,而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)單孔成井深度一般為100m左右,屬于深埋管系統(tǒng),深埋管系統(tǒng)具有換熱性能穩(wěn)定,節(jié)省工程場地面積等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文首先從理論分析出發(fā),總結(jié)了地埋管換熱器的傳熱特點(diǎn),回顧了地埋管換熱器傳熱模型的發(fā)展歷史,深刻認(rèn)識(shí)和了解了地埋管換熱器的傳熱機(jī)理,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究和模擬分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 然后對鉆孔外采用有限長線熱源模型,鉆孔內(nèi)采用

2、準(zhǔn)三維傳熱模型,建立了地埋管換熱器傳熱模型。利用Matlab軟件編制模擬程序,分析了埋管內(nèi)流速、進(jìn)口溫度、土壤導(dǎo)熱系數(shù)、回填材料導(dǎo)熱系數(shù)、鉆孔深度等因素對地埋管單位孔深換熱量的影響,并且計(jì)算出了基于各種熱流條件和土壤熱物性參數(shù)下的埋管熱作用半徑。
　　 對地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行了簡介,著重對半經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行了介紹,并比較分析了各項(xiàng)傳熱熱阻的不同計(jì)算方法,發(fā)現(xiàn)不同的熱阻計(jì)算方法計(jì)算結(jié)果差別較大?；诂F(xiàn)行規(guī)范上的埋管長度設(shè)計(jì)

3、方法,從初投資的角度初步分析了單U管和雙U管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。研究成果可為我國地源熱泵相關(guān)工程的地埋管長度計(jì)算提供借鑒。
　　 最后,基于上述研究結(jié)果,以奧林匹克森林公園2A03建筑上的深埋管地源熱泵系統(tǒng)作為研究對象,布置了一套數(shù)據(jù)監(jiān)測采集系統(tǒng)。根據(jù)2008.08～2010.03的實(shí)測數(shù)據(jù),分析了空調(diào)末端實(shí)測負(fù)荷的運(yùn)行狀況和變化規(guī)律;從埋管內(nèi)流速及進(jìn)口溫度、埋管內(nèi)流體平均溫度的變化速率,地埋管累計(jì)吸(放)熱量等方面分析了地埋管換熱