土壤蓄能與土壤源熱泵集成系統(tǒng)地埋管換熱特性研究.pdf

1、埋管換熱器占地面積大與冬夏熱不平衡造成系統(tǒng)的出力不足一直是土壤源熱泵技術(shù)在推廣應(yīng)用中存在的兩大問題；同時，電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差逐年上升是造成我國電力供應(yīng)緊張的主要因素。本文出于解決以上兩大難題，結(jié)合土壤蓄能技術(shù)的特點，創(chuàng)造性地提出了土壤蓄能與土壤源熱泵集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用了土壤蓄能技術(shù)和土壤源熱泵技術(shù)的優(yōu)點，將蓄能裝置轉(zhuǎn)移到土壤源熱泵的地下埋管換熱器系統(tǒng)中，使埋管換熱器和蓄能裝置合二為一，各取所長。 通過對土壤層內(nèi)雙功能U型埋管換

2、熱器傳熱過程的分析，在能量守恒基礎(chǔ)上，首次建立了地下管群換熱器分別在土壤蓄能、釋能過程以及停機工況下的三維傳熱數(shù)學(xué)模型。通過數(shù)值模擬，從理論上分析了埋管管材、回填材料、土壤類型、鉆井深度、埋管間距以及系統(tǒng)的預(yù)蓄冷時間對系統(tǒng)運行特性的影響；結(jié)合冬季兩種不同模式的運行工況分別對在其運行條件下的地埋管換熱器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為新系統(tǒng)的地下埋管換熱器的優(yōu)化設(shè)計及系統(tǒng)參數(shù)匹配等方面提供理論支持與技術(shù)儲備。 通過本文的研究結(jié)果表明：土壤蓄能與