地表水源熱泵換熱器的模擬與實驗研究.pdf

1、在我國,空調(diào)能耗占建筑能耗的40％以上,占全社會總能耗的四分之一左右,并呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。因此,開發(fā)節(jié)能型熱泵空調(diào)技術,對緩解我國能源短缺、實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃提出的單位GDP節(jié)能20％的目標,有著重要的意義。地表水源熱泵作為地源熱泵的一種形式,是一項國家大力推廣的節(jié)能環(huán)保的可再生能源技術,它的節(jié)能效果主要通過換熱器來實現(xiàn),換熱器的優(yōu)化是系統(tǒng)節(jié)能的前提。但目前國內(nèi)地表水源熱泵的工程應用較少,對地表水源熱泵換熱器方面積累的經(jīng)驗數(shù)據(jù)也較少。

2、 本文以閉式地表水源熱泵換熱器為研究對象,采用GAMBIT軟件建立湖水和換熱器的模型,利用FLUENT進行數(shù)值模擬,獲得非穩(wěn)態(tài)條件下?lián)Q熱器在湖水中的換熱數(shù)據(jù)。本文的研究重點主要有以下幾點： 1.模擬換熱器在夏季和冬季典型工況下的換熱量,由于換熱器換熱量是由管內(nèi)循環(huán)水和湖水之間的溫差決定的,因此可以根據(jù)模擬的數(shù)據(jù)繪制溫差和換熱量的曲線圖,為換熱器管長的設計提供參考； 2.研究當流速從0.4m/s變化到1.4m/s時

3、,換熱器傳熱系數(shù)和水泵耗功的變化情況,模擬結果表明,傳熱系數(shù)隨著流速的增加而增大,但增加的幅度在減?。煌瑫r水泵消耗的功率隨流速的增加大幅度增長,考慮兩者綜合作用的結果,建議夏季和冬季的管內(nèi)設計流速為0.6m/s-0.8m/s; 3.模擬當換熱器的外徑尺寸分別為25mm、32mm和40mm時,傳熱系數(shù)的變化趨勢,結果表明：當流速相同時,管徑越小的換熱器傳熱系數(shù)越大,同時它所消耗的水泵功率較??； 4.模擬換熱器之間距離的大小