地源熱泵垂直U型埋管換熱器傳熱分析及試驗研究.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，地換熱器換熱能力的好壞關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行是否節(jié)能?；诖?，本文重點研究地下埋管換熱器的傳熱性能。
　　 本文選取了60m 深垂直U 型埋管進行了理論分析，實驗研究了南京地區(qū)典型氣候條件下不同運行模式和不同循環(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的變化情況，全天連續(xù)和間歇運行分別在水流速為0.63m/s、0.54 m/s、0.45 m/s 三種工況下運行，研究表明，無論是連續(xù)還是間歇運行0.63 m/s 流速工況下?lián)Q熱器的各項性能指數(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軟件對垂直U型地埋管換熱器傳熱性能以及周圍

3、土壤溫度場進行模擬分析。以往研究多針對短期工況，本文模擬了熱泵各運行工況下土壤溫度場瞬態(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的數(shù)學模型，并利用ANSYS 軟件進行了模擬計算，在此基礎(chǔ)上，通過短期運行工況模擬，分析了影響地埋管換熱器換熱性能各個因素的作用規(guī)律，如換熱器循環(huán)水的流速、進口溫度等；最后對換熱器長期運行工況進行了模擬，給地源熱泵施工提供一定