基于熱阻隨機(jī)分析的地源熱泵地理管可靠性設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、能源供應(yīng)緊張是2l世紀(jì)全世界所面臨的嚴(yán)峻問題，開發(fā)清潔環(huán)保的新能源成為當(dāng)今社會(huì)的熱門課題。地源熱泵技術(shù)作為一項(xiàng)清潔的可再生能源技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，并在工程上得到廣泛的應(yīng)用。目前對(duì)于地源熱泵的研究主要集中于換熱器的傳熱模型、耦合傳熱傳質(zhì)、回填材料熱物性以及系統(tǒng)匹配等方面的研究。對(duì)于地埋管換熱器的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也是百家爭(zhēng)鳴，沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。并且現(xiàn)有設(shè)計(jì)計(jì)算方法都是定值計(jì)算，沒有考慮設(shè)計(jì)參數(shù)隨機(jī)性，本文通過分析，提出了

2、基于巖土熱阻隨機(jī)性的地埋管可靠性設(shè)計(jì)方法。
　　 本文首先回顧了地源熱泵的原理，分類以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，文章第2章對(duì)現(xiàn)有的地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行了總結(jié)和研究，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。第3章對(duì)地下巖土的結(jié)構(gòu)，組成成分和熱濕環(huán)境等進(jìn)行了分析，認(rèn)為巖土熱阻不是一個(gè)固定不變的值，而是一個(gè)具有隨機(jī)性的變量。并提出利用參數(shù)估計(jì)的方法來獲取隨機(jī)變量的數(shù)字特征，發(fā)揮可靠性設(shè)計(jì)思想，推導(dǎo)出了基于半經(jīng)驗(yàn)公式考慮巖土熱阻隨機(jī)性的地埋管可靠性設(shè)計(jì)公

3、式。
　　 文章第4章結(jié)合工程實(shí)例，討論了地埋管換熱器的可靠性設(shè)計(jì)結(jié)果，并與常規(guī)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：鉆孔長(zhǎng)度的計(jì)算值隨著系統(tǒng)可靠度和巖土熱阻標(biāo)準(zhǔn)差的增大而增大，系統(tǒng)可靠度和巖土熱阻標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)鉆孔長(zhǎng)度的計(jì)算結(jié)果影響顯著；巖土熱阻均值越大，鉆孔長(zhǎng)度計(jì)算值也越大，巖土熱阻均值對(duì)鉆孔長(zhǎng)度影響很大；在一定可靠度和置信水平下，鉆孔長(zhǎng)度的可靠性設(shè)計(jì)結(jié)果相比常規(guī)計(jì)算結(jié)果要小，相應(yīng)的節(jié)省了鉆孔費(fèi)用和管材費(fèi)用；地埋管的可靠性設(shè)計(jì)方法考慮