太陽能-地源熱泵蓄能系統(tǒng)的初步研究.pdf

1、地熱換熱器的吸放熱不平衡現(xiàn)象在地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中是普遍存在的。如對北方寒冷地區(qū)而言，地熱換熱器冬季從大地提取的熱量遠大于夏季向大地釋放的熱量，而南方則反之。地下溫度場的變化，將造成地源熱泵系統(tǒng)性能的下降。復合低溫源地源熱泵系統(tǒng)作為解決冷熱不平衡的有效方法已日益受到人們的廣泛關注。為了科學、有效可靠的應用這項技術，需要對該系統(tǒng)進行全面、深入的研究。 本文通過理論分析與模擬計算，對太陽能.地源熱泵蓄能系統(tǒng)進行了初步探討。對影響地下蓄

2、能的因素進行了分析與研究，并對我國北方寒冷地區(qū)地源熱泵系統(tǒng)采取太陽能輔助加熱系統(tǒng)進行了模擬計算與分析。 建立了太陽能-地源復合熱泵蓄能系統(tǒng)的傳熱模型。蓄能效應是地源熱泵常年運行的結果，傳熱分析涉及復雜的地下傳熱過程。以有限長線熱源模型和疊加原理為基礎，建立了地熱換熱器鉆孔周圍巖土傳熱的理論模型。進行了多種工況的模擬計算。根據(jù)理論模型編寫了計算程序，模擬計算了每米鉆孔換熱量、鉆孔壁溫度等重要基礎參數(shù)，探討了鉆孔周圍巖土的蓄能量變化

3、規(guī)律。 對影響蓄能的因素進行了分析探討。影響地下蓄能的因素較多，主要有回填材料、埋管形式、鉆孔間距、巖土導熱系數(shù)等。以鉆孔壁溫度作為反映蓄能量多少的依據(jù)，對影響蓄能量的上述因素做了詳細的計算分析。在以上理論分析與計算模擬的基礎上，提出了在實際工程中為充分利用地熱換熱器的蓄能效應而采用的太陽能輔助熱源方案，分析了平板太陽能集熱器承擔不同負荷比例的多種方案比較及其可行性分析。 對地熱換熱器周圍巖土的熱物性進行了測定，以便對太