土壤耦合熱泵地下埋管換熱器溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能、有利于可持續(xù)發(fā)展的綠色空調(diào)方式，是最有前途的節(jié)能裝置和空調(diào)系統(tǒng)之一，也是國(guó)際空調(diào)和制冷行業(yè)的前沿課題之一。地下埋管換熱器是土壤源熱泵技術(shù)的研究關(guān)鍵，而現(xiàn)有的地下埋管換熱器計(jì)算模型都是基于單一的熱傳導(dǎo)理論以及確定的巖土導(dǎo)熱系數(shù)和容積熱容基礎(chǔ)上的，沒(méi)有考慮地下水滲流的影響，從理論研究和實(shí)際工程來(lái)看地下水滲流會(huì)對(duì)土壤源熱泵運(yùn)行特性有較大的影響，從而使土壤源熱泵的經(jīng)濟(jì)性受到挑戰(zhàn)。
　　本文以達(dá)西定律為基

2、礎(chǔ)，建立了砂箱實(shí)驗(yàn)臺(tái)，采用電加熱器充當(dāng)線熱源，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備調(diào)節(jié)出不同的熱負(fù)荷、不同的地下水溫度、地下水滲流速度等條件，模擬出地下埋管在不同的地域工作時(shí)的實(shí)際情況，從而揭示地下埋管換熱器在有地下水滲流的情況下周?chē)鷾囟葓?chǎng)的響應(yīng)，分析得出影響其傳熱的各種因素。
　　本課題實(shí)驗(yàn)從2007年10月6日開(kāi)始進(jìn)行，總共測(cè)試了40多種工況，包括：實(shí)驗(yàn)前期的土壤物性測(cè)試、未飽和土壤溫度場(chǎng)測(cè)試、飽和土壤溫度場(chǎng)測(cè)試、有滲流情況下的土壤溫度場(chǎng)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)開(kāi)

3、始前進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的誤差分析，得出整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的誤差為[-2.39％,2.41%](99.73%)P=，滿足實(shí)驗(yàn)精度要求，說(shuō)明得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是可信的。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，得出土壤的熱物性如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、密度、含水率等對(duì)換熱器的傳熱性能影響很大，而地下水滲流的存在有利于地下埋管換熱器的長(zhǎng)期運(yùn)行，且其影響隨著滲流速度的大小而變化。而本實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)也為工程實(shí)踐提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。
　　該課題為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“土壤蓄冷與土壤耦合熱泵