50米深埋U型管地源熱泵夏季性能測(cè)試及圓柱源理論模型.pdf

1、本課題是繼國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下進(jìn)行了淺埋豎直管換熱器和水平埋管換熱器地源熱泵的采暖和供冷特性研究后，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造的基礎(chǔ)上進(jìn)行的50米深埋U型管地下?lián)Q熱器的性能特性研究。 本文主要論述了50米深埋U型管地下?lián)Q熱器冬季運(yùn)行后，過渡季節(jié)期間地溫的恢復(fù)規(guī)律，并對(duì)1＃井和3＃井在不同運(yùn)行工況下進(jìn)行性能分析，最后采用圓柱源理論模型對(duì)本地源熱泵系統(tǒng)性能進(jìn)行模擬，得出了模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合程度。 在冬季向夏季過渡期間，熱泵系

2、統(tǒng)停止運(yùn)行，大地溫度開始向遠(yuǎn)邊界處大地溫度逐漸恢復(fù)，在運(yùn)行季結(jié)束初期，地溫恢復(fù)較快，之后慢慢趨于平穩(wěn)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果所知，-5m地溫在恢復(fù)3個(gè)月后基本保持穩(wěn)定狀態(tài)，在進(jìn)入夏季運(yùn)行的前一個(gè)星期，-20m地溫達(dá)到了19.01℃，-35m地溫達(dá)到了18.84℃，-50m地溫達(dá)到了19.24℃，地溫恢復(fù)達(dá)到了95％以上。 本系統(tǒng)夏季分別對(duì)3＃井單管以流量645L/h工況進(jìn)行性能測(cè)試，以及1＃井變流量性能測(cè)試，埋管側(cè)水流量分別為645L/h

3、、700L/h，760L/h。測(cè)試結(jié)果表明：不管是從制冷性能系數(shù)還是從單位井深換熱量來(lái)比較，760L/h這一工況均優(yōu)于其它兩種流量工況，其平均單位井深換熱量為69.47w/m，系統(tǒng)制冷性能系數(shù)為3.44w/w，傳熱系數(shù)為6.40w/m.℃。 根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)所反映的結(jié)果，對(duì)熱短路現(xiàn)象進(jìn)行分析，隨著地下埋管側(cè)的水流量增加，熱短路越趨于嚴(yán)重。 在地源熱泵運(yùn)行特性理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)圓柱源理論，建立起了變熱流條件下地源