基于熱阻隨機分析的地源熱泵地理管可靠性設計方法研究.pdf

1、能源供應緊張是2l世紀全世界所面臨的嚴峻問題，開發(fā)清潔環(huán)保的新能源成為當今社會的熱門課題。地源熱泵技術(shù)作為一項清潔的可再生能源技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外學者的研究熱點，并在工程上得到廣泛的應用。目前對于地源熱泵的研究主要集中于換熱器的傳熱模型、耦合傳熱傳質(zhì)、回填材料熱物性以及系統(tǒng)匹配等方面的研究。對于地埋管換熱器的設計，國內(nèi)外學者也是百家爭鳴，沒有統(tǒng)一的設計計算方法。并且現(xiàn)有設計計算方法都是定值計算，沒有考慮設計參數(shù)隨機性，本文通過分析，提出了

2、基于巖土熱阻隨機性的地埋管可靠性設計方法。
　　 本文首先回顧了地源熱泵的原理，分類以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，文章第2章對現(xiàn)有的地埋管換熱器的設計計算方法進行了總結(jié)和研究，分析了各自的優(yōu)缺點。第3章對地下巖土的結(jié)構(gòu)，組成成分和熱濕環(huán)境等進行了分析，認為巖土熱阻不是一個固定不變的值，而是一個具有隨機性的變量。并提出利用參數(shù)估計的方法來獲取隨機變量的數(shù)字特征，發(fā)揮可靠性設計思想，推導出了基于半經(jīng)驗公式考慮巖土熱阻隨機性的地埋管可靠性設計公

3、式。
　　 文章第4章結(jié)合工程實例，討論了地埋管換熱器的可靠性設計結(jié)果，并與常規(guī)計算結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明：鉆孔長度的計算值隨著系統(tǒng)可靠度和巖土熱阻標準差的增大而增大，系統(tǒng)可靠度和巖土熱阻標準差對鉆孔長度的計算結(jié)果影響顯著；巖土熱阻均值越大，鉆孔長度計算值也越大，巖土熱阻均值對鉆孔長度影響很大；在一定可靠度和置信水平下，鉆孔長度的可靠性設計結(jié)果相比常規(guī)計算結(jié)果要小，相應的節(jié)省了鉆孔費用和管材費用；地埋管的可靠性設計方法考慮