利用混凝土路面季節(jié)性蓄熱的地源熱泵系統(tǒng)機(jī)理研究.pdf

1、由于地源熱泵系統(tǒng)在我國的使用越來越廣泛，對于冬、夏季冷熱負(fù)荷不均造成的地下土壤熱失衡，從而影響地源熱泵系統(tǒng)制熱、制冷效率的問題，本文提出采用混凝土路面集熱在夏季為地源熱泵系統(tǒng)地下蓄能的方法。本文主要設(shè)計(jì)了混凝土蓄熱路面的結(jié)構(gòu)，建立了混凝土路面集熱系統(tǒng)路面?zhèn)鳠崮Ｐ?，采用軟件模擬得出了路面垂直方向的溫度分布規(guī)律，給出了濟(jì)南地區(qū)采用該種蓄熱系統(tǒng)的相關(guān)研究結(jié)論。
　　 本文首先分析了采用混凝土路面季節(jié)性蓄能的條件基礎(chǔ)及太陽能跨季節(jié)蓄能系

2、統(tǒng)不同的地下蓄熱方式，隨后闡述了路面集熱涉及的傳熱學(xué)基本原理，設(shè)計(jì)了混凝土路面集熱系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、能量傳遞過程及運(yùn)行原理;定量分析了濟(jì)南地區(qū)某節(jié)能建筑地源熱泵系統(tǒng)采用混凝土路面集熱的可行性，得到了單位混凝土路面蓄熱量與建筑物熱負(fù)荷的關(guān)系;分析了不同路面風(fēng)速對集熱系統(tǒng)導(dǎo)熱量的影響，以及路面埋管內(nèi)流體沿程溫度在不同風(fēng)速下隨太陽輻射強(qiáng)度的變化規(guī)律。結(jié)果表明路面風(fēng)速越小，系統(tǒng)向路面結(jié)構(gòu)土壤的導(dǎo)熱量越大，路面蓄熱系統(tǒng)的集熱效率越高。
　　

3、 其次，采用解析法求解了混凝土路面溫度場的一維解析解;采用有限差分法求解得到二維混凝土路面溫度場的分布規(guī)律，得出濟(jì)南地區(qū)混凝土路面結(jié)構(gòu)20cm處最大溫度梯度為0.89℃/cm。
　　 本文采用GAMBIT軟件建立了路面集熱系統(tǒng)的三維穩(wěn)態(tài)物理模型，得出不同管徑埋管在不同截面處的溫度分布規(guī)律;且相同管徑埋管流體出口溫度提升與管段長度的增長不成正比。對三維非穩(wěn)態(tài)工況，根據(jù)濟(jì)南地區(qū)氣象資料推導(dǎo)出系統(tǒng)向路面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱量隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系