岩土热响应试验在土壤源热泵系统设计中的应用

结合南京某土壤源热泵项目,分析了岩土热响应试验中的关键问题,对岩土热响应测试的方法与步骤进行了规范的阐述.针对某一实际项目建立了100m深双U型垂直埋管试验井测试装置进行热响应试验,并采集了岩土热物性参数,得到了土壤原始地温以及地埋管系统的供回水温度响应曲线,进而确定了每延米井深的换热量等参数.数据分析表明,土壤的原始地温为17.95℃,夏季工况(35℃)和冬季工况(5℃),每延米井深的换热量分别为69.6W/m和51.2W/m.该工程区域内综合地质条件比较适宜采用土壤源热泵空调系统.     

套管式地源热泵技术在酒店建筑中的应用

以湘潭某酒店套管式地源热泵系统工程为依托,通过在工程设计及施工过程中不断调整改进,总结出一套适用的套管式地源热泵系统施工流程,并通过分析运行数据得出夏季、冬季套管式地下换热装置实际单位延米换热量分别可高达270 W/m和105 W/m,换热性能较优。     

竖直地埋管单位井深换热量影响因素回归分析

基于单U竖直地埋管换热器的热渗耦合传热模型进行大量的数值模拟计算,并用SPSS统计分析软件对计算结果进行了一元和多元回归分析,从而对地下埋管换热器单位井深换热量的影响因素,诸如岩土热物性、地下水流动、地埋管参数、循环液参数和运行模式等的影响程度进行了研究。用一元线性和非线性模型回归得到了单位井深换热量与各个参数的关系式;用多元线性模型回归得到了单位井深换热量的预测方程式,并分析了各因素影响的重要程度,用于指导工程实践。     

地下水流动对地埋管换热器的影响研究

基于单U竖直地埋管换热器的热渗耦合传热模型模拟分析了夏季工况下地下水流动对地埋管换热器的影响,发现有渗流土壤中随着地下水流速的增加,地埋管换热器单位井深换热量升高,出口水温降低,并且地埋管区域换热达到稳定的时间会缩短,而且使换热器换热达到稳定时能够保持较高的换热量和较低的出口水温。     

防护工程垂直U形地埋管换热性能的实验研究

为探讨防护工程垂直U形地埋管的换热性能,利用某地下工程地源热泵实验台,对比分析了两种工况进出口水和土壤温度的变化规律。结果表明:24 h连续运行时,埋管单位孔深换热量逐渐降低;间歇12 h运行时,钻孔初始时局部单位孔深换热量与连续运行时相差较大,而总时间内钻孔平均单位孔深换热量要大于连续运行。建议防护工程在应对突袭时采用连续运行模式,并将热稳定时间和该时间内的单位孔深换热量作为工程地埋管系统应突处理能力的评价指标之一,但工程长期使用时应采用间歇运行模式。该工程本次实验测得的热稳定时间为14 h,14 h内换热量为1 310.4 k J/m。     

基于测试工况下的四川青川地区地源热泵系统 地埋管换热性能分析

通过热响应测试,对四川青川地区某工程场地地质和地埋管换热情况进行了勘察及测试分析。地勘结果表明地下渗流对地下换热有明显影响,获得各测试工况动态负荷下的地下动态换热性能。从测试数据可以分析得到,冬季状态下进行夏季的热响应测试会影响地下换热器的换热性能,并提出了出水管保温等处理措施。根据工况和运行数据分析,提出了合理认识单位井深换热量的重要性。     

地源热泵系统双U型埋管换热器的测试实验

建立双U型垂直埋管试验井测试实验装置,通过现场测试采集当地的岩土热物性参数,从而确定土壤的原始地温、单位井深的散热量等参数,对地源热泵设计有一定的参考价值.结果表明,土壤的原始地温为19.2℃;夏季工况下,地下换热器的进、出口水温度分别为35"C和31℃时,单位井深的散热量为62.55W/m.     

基于全年热平衡的混合式地源热泵运行特性的实验研究

通过实验分析得出混合式地源热泵在工程应用中的意义。指出合理的混合式地源热泵冷却塔与地埋管的连接方式,在综合考虑地源热泵地埋管全年吸热排热平衡与地源热泵系统效率的基础上得出混合式地源热泵的合理控制方式和控制参数。指出地埋管单位井深换热量无明确的意义,提出地埋管单位井、地埋管内换热介质与土壤原始温度单位温差换热量的意义,并在本实验中给出地源热泵机组制冷效率与地埋管出口水温的关系。     

综合管廊地埋管换热器的全年运行特性分析

建立综合管廊地埋管换热器的二维非稳态传热数理模型,并以寒冷地区的城市西安为例,通过模拟计算得到管廊内地埋管埋设的管长和管间距的最优组合,即管间距为0.75m,管长为67m。采用最优间距和管长的组合对地埋管换热器进行了全年周期的模拟计算,得出结论如下:供冷期内,地埋管的单位管长换热量变化范围为170～210W/m,采暖期内,地埋管的单位管长换热量变化范围125～170W/m;管廊混凝土结构的顶板、侧壁及底板的温度变化趋势不一致,距离地面越近则受到地表气温的影响越大;全年运行过程中,有地埋管运行时管廊内空气的出口温度与无地埋管运行时的差值最大为1.3℃,可见地埋管在管廊壁面内长期运行时对管廊内空气温度造成的影响很小,且不会对管廊内的通风系统造成影响。     

成都某综合交通枢纽浅层地源热泵地埋管热物性分析与系统评价

基于成都某综合交通枢纽南北场咽喉区开展地质勘察数据,并对其开展岩土热响应试验分析与评价。地勘结果表明,工程区地下水类型主要为基岩裂隙承压水,地下水的渗流作用加强了热量交换速率,使测试得到的岩土体的综合热换功率值偏大,地下水对地埋管式地源热泵系统的运行较为有利。工程区的岩土体双U平均导热系数平均值为：2.45～2.78W/(m·K),所在地的岩土体（深度110m内）初始平均温度为18.32℃。各试验孔中,双U形式的地埋管换热功率均大于单U形式的热换功率,换热功率提高约22%。从测试效果和经济角度出发,结合四孔联合测试工况,建议选用双U25地埋管,夏季标准工况释热能力为42.89W/m,冬季标准工况取热能力为-42.66W/m。全年动态负荷计算分析结果表明,站房部分由可再生能源提供的空调冷热负荷比例可达32.1%,枢纽部分由地源热泵系统提供的空调冷热负荷比例可达21.5%。该研究成果可为在轨道交通领域推进浅层地热能利用提供可靠的技术路线及理论依据。     

地源热泵与太阳能结合在高寒地区的应用

地源热泵技术在我国内蒙古等高寒地区使用时,因冬夏换热不平衡,通过太阳能系统补充地下土壤换热的热量,能够保证地下系统全年冬夏的热量平衡及地下换热系统长久使用不衰减,有效提高了整个系统的能效比。以内蒙古某一工程为案例,分析计算全年的不平衡率和配置太阳能面积的方法。     

以导热塑料管作为地下换热器的换热能力分析

对导热塑料管作为地源热泵系统地下换热器的换热能力做了分析,其单位管长换热能力比普通PE管夏季提高约16．8％,冬季提高约16．4％,在地埋管地源热泵系统中具有广泛的应用前景。     

微通道换热器在空调器上的应用研究

试验研究空气流量和流路设计对微通道换热器换热量的影响。测试结果表明,空气流量增加47％后,换热量增加10．6％;流路设计变化后,换热能力差别1．8％。将某机型铜管换热器更换成微通道换热器后,A工况能效提高0．22w／w,功耗降低4％,制冷剂充注量减少21．4％。指出整机的通风设计对微通道换热器有很大的影响,顶出风和侧出风机型需要采用不同的微通道结构设计。认为微通道换热器是应对国家2级能效要求的一个很好的技术解决方案;分析限制微通道换热器推广使用的一些因素。     

影响竖直埋管单位孔深换热量的因素分析

地下换热器是地源热泵的重要组成部分,竖直U型管是最常见的地下换热器形式。运用地热之星,计算和模拟了山东省某地区实际工程地源热泵空调系统。讨论和分析了循环液进出口温度,土壤热物性,换热器结构,地埋管管径对单位孔深换热量的影响,整理分析得出的上述因素对单位孔深换热量的影响,可以作为实际工程优化设计的依据。     

集成式微通道换热器研究与开发

介绍一种用于液体与制冷工质进行热交换的集成式微通道换热器。经测试,该换热器在满足压力损失限制和耐压性能的条件下,其强制对流换热系数达到5000～10000W／（m^2·K）,紧凑度大于1000m^2／m^3。该换热器具有广阔的应用前景和市场需求,用精密微细光蚀刻加工、材料表面处理以及精密固体原子扩散结合等生产技术可以实现大批量制造。     

分配管长度补偿方案对多回路蒸发器换热性能影响的试验研究

针对一台空气源屋顶式空调(热泵)机组,对多回路蒸发器出口有带液风险的回路进行分配管长度改进方案设计,并进行相关测试,结果表明,适当增加过热度较低回路的分配管长度对于提高蒸发器换热均匀性和换热效率有着改善作用,是优化机组性能行之有效的方法之一;在3个分配管长度改进方案中,方案3效果最佳,机组制热量相比原方案增加约1.8%。     

CPC热管真空管式热水器实验研究

研制了一种CPC(复合抛物面聚焦)热管真空管式太阳能热水器。该热水器在普通玻璃真空管热水器的基础上耦合热管技术,并增加了CPC聚光板。对该热水器与全玻璃真空管太阳能热水器进行了热性能对比实验研究。结果表明,在300 W/m2~800 W/m2日照条件下,该新型热水器单位面积集热功率最高可达610 W/m2;平均集热效率约为80%,比全玻璃真空管太阳能热水器的瞬时效率高10%~20%;导热介质的最高温度达到103℃。证明增加CPC聚光板及运用导热油可有效提高集热品位,利用热管技术可解决严寒地区的抗冻问题,所以,CPC热管真空管式太阳能热水器将具有较广阔的市场前景。     

夏热冬暖地区酒店建筑土壤源热泵系统的节能性分析

以南宁市某五星级酒店为例,通过对该项目集中空调和热水系统不同冷热源方案的比较,根据实际情况及相关文献的研究数据,分析不同冷热源方案的运行费用及初投资,计算土壤源热泵系统相对传统系统的节能率,提出夏热冬暖地区采用集中空调和热水系统的酒店建筑应优先采用的技术,给出土壤源热泵系统的适用条件。     

浅谈海水在热泵空调系统中的应用

对于我国具有丰富海水资源的沿海城市来说，海水温度冬季较室外温度高，夏季较室外温度低，因此若能将海水应用于空调系统中，海水应该说是一种天然理想的冷热源。目前国外尤其是瑞典对海水源热泵的研究与应用已有二十几年的历史，而国内在这一方面尚缺乏实验研究。本文以青岛某厂综合楼海水源热泵工程为例，分析了该系统的工作原理，并对海水应用中的问题进行了简要的探讨。