不同形式豎直地埋管傳熱特性研究及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析.pdf

1、在當(dāng)今能源危機(jī)日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下,地源熱泵系統(tǒng)(GSHP)作為一種綠色節(jié)能的新技術(shù),日益受到關(guān)注。推廣使用地源熱泵可以有效降低一次能源消耗量,減少溫室氣體排放量,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在地源熱泵系統(tǒng)中,地埋管換熱器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,其是否合理決定著地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因此本文重點(diǎn)研究不同形式豎直地埋管換熱器的傳熱特性,為地源熱泵系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支持;制約地源熱泵空調(diào)技術(shù)在我國(guó)推廣的另一個(gè)主要因素是地埋管換熱器的初投資較高,本

2、文結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)一步分析地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。
　　 論文首先根據(jù)能量守恒原理建立地源熱泵豎直地埋管換熱器傳熱模型,使用ANSYS軟件,采用數(shù)值計(jì)算的方法分別對(duì)相同鉆井直徑的單U型、雙U型和套管式三種豎直地埋管換熱器的傳熱過程進(jìn)行計(jì)算。通過工程鉆探和對(duì)實(shí)驗(yàn)井的測(cè)試得到合肥地區(qū)的地層構(gòu)造與地溫分布并將其作為輸入?yún)?shù),模擬分析這三種地埋管在連續(xù)負(fù)荷以及間歇負(fù)荷下的換熱性能,巖土導(dǎo)熱系數(shù)、回填材料導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)地埋管換熱

3、性能的影響,模擬計(jì)算了雙U型地埋管換熱器的熱作用半徑。結(jié)果表明:與單U型相比,雙U型、套管式換熱器的換熱性能有所提升,但套管式換熱器與雙U型換熱器相比,其優(yōu)勢(shì)不明顯;不同形式地埋管換熱器在間歇負(fù)荷作用下?lián)Q熱性能均優(yōu)于其在連續(xù)負(fù)荷作用下的換熱性能;巖土導(dǎo)熱系數(shù)是其主要影響因素之一,隨著巖土導(dǎo)熱系數(shù)增大地埋管換熱器的單位井深換熱量增加;選擇回填材料時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,使其導(dǎo)熱系數(shù)不小于巖土導(dǎo)熱系數(shù);對(duì)于模擬的合肥地區(qū)的地質(zhì)條件,雙U型換熱