垂直深埋U型管大地耦合式地源熱泵冬季實(shí)驗(yàn)研究與三維數(shù)值模擬.pdf

1、地源熱泵作為一項(xiàng)高效節(jié)能、綠色環(huán)保型的空調(diào)技術(shù)，在國外已成為一種廣泛采用的供熱空調(diào)方式，而在國內(nèi)正處于研究和應(yīng)用推廣階段，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。垂直深埋U型管式地源熱泵以其占地面積少、可用范圍廣、靈活性較高、恒溫效果好、換熱效率高、維護(hù)費(fèi)用很低等眾多優(yōu)勢(shì)，日益流行。本文在第一章對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的原理、構(gòu)造、特點(diǎn)以及近年來垂直深埋U型管地下傳熱計(jì)算模型的發(fā)展進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡述，并介紹了幾種典型的傳熱模型。 本文圍繞50m垂直深埋U型

2、管地源熱泵冬季運(yùn)行這一研究主題，進(jìn)行了為期一個(gè)月的原始地溫測(cè)試和長達(dá)三個(gè)月的供熱運(yùn)行測(cè)試。分析了地溫測(cè)試結(jié)果反映的規(guī)律，并結(jié)合前人的相關(guān)文獻(xiàn)資料總結(jié)了重慶地區(qū)原始地溫計(jì)算式。為了研究埋地U型管在不同流量和不同運(yùn)行工況下的換熱特性，采用多流量變工況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。 按照運(yùn)行工況的不同共分為四個(gè)測(cè)試階段，第一～三階段為晝停夜開間歇運(yùn)行工況，熱泵啟停比5：7，埋管水流量分別為700L/h、750L/h、600L/h。測(cè)試結(jié)果表明，在埋

3、管水流量等于750L/h時(shí)的系統(tǒng)制熱效率最高，平均單位井深換熱量為57.64w/m，系統(tǒng)供熱性能系數(shù)達(dá)4.10w/w。第四階段采用750L/h的埋管水流量進(jìn)行全天間歇運(yùn)行，熱泵啟停比5：7；結(jié)果表明，地下?lián)Q熱量隨運(yùn)行時(shí)間的延長逐漸下降，該階段平均單位井深換熱量46.23w/m，系統(tǒng)供熱性能系數(shù)3.49w/w。 根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)反映的規(guī)律，對(duì)埋管的熱短路現(xiàn)象進(jìn)行了分析，從第一～四階段由于系統(tǒng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的增長，熱短路現(xiàn)象漸趨明顯，由2