地源熱泵垂直U型埋管換熱器傳熱分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、地源熱泵是以地表能為熱源(或熱匯)，通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，是真正的“綠色能源”。與空氣源熱泵相比，地源熱泵系統(tǒng)多了地埋管換熱器，所以地源熱泵的關(guān)鍵部分也就在地下，地?fù)Q熱器換熱能力的好壞關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行是否節(jié)能。基于此，本文重點(diǎn)研究地下埋管換熱器的傳熱性能。
　　 本文選取了60m 深垂直U 型埋管進(jìn)行了理論分析，實(shí)驗(yàn)研究了南京地區(qū)典型氣候條件下不同運(yùn)行模式和不同循環(huán)

2、水流速情況下地埋管換熱器的換熱性能以及換熱器周圍溫度場(chǎng)的變化情況，全天連續(xù)和間歇運(yùn)行分別在水流速為0.63m/s、0.54 m/s、0.45 m/s 三種工況下運(yùn)行，研究表明，無論是連續(xù)還是間歇運(yùn)行0.63 m/s 流速工況下?lián)Q熱器的各項(xiàng)性能指數(shù)最高，但是流速大使系統(tǒng)壓力損失增大，綜合各方面因素，選取了0.54 m/s 流速作為后續(xù)模擬流速。
　　 本文引入了通用有限元分析軟件ANSYS軟件對(duì)垂直U型地埋管換熱器傳熱性能以及周圍

3、土壤溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬分析。以往研究多針對(duì)短期工況，本文模擬了熱泵各運(yùn)行工況下土壤溫度場(chǎng)瞬態(tài)分布情況，為地下埋管換熱器傳熱性能的研究找到了一種新的途徑。
　　 本文建立了垂直U 型地埋管換熱器以及周圍土壤溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，并利用ANSYS 軟件進(jìn)行了模擬計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，通過短期運(yùn)行工況模擬，分析了影響地埋管換熱器換熱性能各個(gè)因素的作用規(guī)律，如換熱器循環(huán)水的流速、進(jìn)口溫度等；最后對(duì)換熱器長(zhǎng)期運(yùn)行工況進(jìn)行了模擬，給地源熱泵施工提供一定