雙U型豎直埋管換熱器土壤溫度場的試驗與數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)由于其高效、節(jié)能、環(huán)保的特性，日益得到人們的重視和推廣。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最大特點就在于其地熱換熱器，它作為系統(tǒng)的吸熱和放熱設(shè)備在地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中占有尤其重要的地位，特別是對于已投入使用的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，由于不能預(yù)測熱泵工作幾年后效率是否會下降，能否達到設(shè)計的使用年限，因而對它的研究更是十分必要的。
　　 由于地熱換熱器傳熱問題的復(fù)雜性，迄今為止還沒有普遍公認的模型和規(guī)范。本課題結(jié)合前人對土壤源熱泵系統(tǒng)的研

2、究情況，主要做了以下工作：
　　 (1)介紹了由文獻[1]提出的，更接近于工程實際的鉆孔外有限長線熱源模型以及鉆孔內(nèi)準三維模型，并建立了地源熱泵試驗系統(tǒng)，通過實測數(shù)據(jù)驗證了以上兩個模型能較好的與工程實際相吻合。
　　 (2)在驗證了模型正確性的基礎(chǔ)上對實際地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進行模擬計算，首先采用DeST軟件對太原市某小區(qū)(已投入使用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng))進行逐時動態(tài)建筑負荷模擬計算，并將逐時動態(tài)負荷累計成日、月、年負荷，以便對

3、該小區(qū)建筑負荷特性進行分析，為進一步模擬計算做準備。
　　 (3)采用Matlab軟件編寫模型程序，求解地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)雙U型豎直埋管換熱器在冬、夏季工況下，在非穩(wěn)態(tài)熱流的輸入下，地下埋管換熱器周圍土壤非穩(wěn)態(tài)溫度場分布；在非穩(wěn)態(tài)熱流的輸入下，熱泵連續(xù)運行三十年，換熱器周圍土壤非穩(wěn)態(tài)溫度分布；冬、夏季工況下，埋管換熱器管壁處溫度分布；以及冬、夏季工況下，埋管換熱器出口流體溫度。并對模擬結(jié)果進行對比分析，為本熱泵系統(tǒng)提出幾點建議。<