地源热泵单U型地埋管换热器的传热模拟分析

本文针对地源热泵单U型地埋管换热器的换热特性,建立了地埋管换热器的传热模型,模拟分析了不同的进口水温、不同的流速以及不同的回填材料对单U型地埋管换热器换热能力的影响,研究结果可为同类型的地源热泵项目提供参考和借鉴。     

U型垂直埋管周围土壤温度场的数值模拟

针对土壤源热泵地下垂直U型埋管，建立周围土壤的非稳态温度场的数学模型，并利用MATLAB软件进行求解。通过对夏季制冷工况的模拟，其结果与实测值非常吻合，并得到土壤温度沿径向、纵向的变化规律及埋管的热作用半径的变化规律，为U型垂直埋管的埋深及间距设计提供参考。     

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。     

地源热泵地下埋管单管在大连夏季短时间运行的实验研究

介绍大连理工大学地源热泵系统工程的实验装置.由于单管换热的换热特性是研究地源热泵地下埋管特性的基础,所以在本实验中采用电加热器控制单管的进口水温,使其保持恒定,得出75 m埋深地下换热器夏季2小时短时间单独运行时在不同进口水温和水流量情况下的换热特性.     

土壤温度场对垂直单U形埋管换热性能的影响分析

针对广州地下50m以内土壤温度场,研究广州地区土壤温度的分布特性和变化规律,建立垂直单U形地埋管地下换热区域温度场的三维稳态和瞬态传热模型,模拟冬季工况下埋管区域土壤温度场的分布情况,分析不同土壤初始温度对地埋管换热器埋管深度的影响。最后,计算某一别墅工程动态负荷,选用GLHEPRO3．0进行为期30年的系统运行模拟,分析地下埋管区域土壤热平衡对埋管换热性能的影响,从而为广州地区推广使用土壤源热泵系统的长期高效运行提供理论参考。     

基于热作用半径的地埋管换热器储热特性研究

在理论推导热作用半径的基础上,对单U型地埋管换热器进行数值模拟与数据分析,结果表明不同运行方式、不同进口水温对热作用半径的影响并不显著。基于热作用半径理论,研究了地埋管换热器的储热特性,包括平均储热密度和储热密度分布,得出间歇运行能够增强土壤的储热潜力。土壤平均储热密度随进口水温的提高而近似线性增大。U型管累计散热量相同时,连续运行的地埋管周围土壤在近壁端储热密度均大于在间歇运行情况下的储热密度,远端则相反。     

地源热泵桩基螺旋埋管传热性能的数值模拟分析

对地源热泵桩基埋管的传热性能进行了数值研究。以螺旋桩基埋管作为研究对象,采用CFD软件进行模型建立及数值求解,对埋管内水温特性、土壤及桩基内的传热特性进行了分析。结果表明,不同运行模式下,埋管内水温沿埋管长度方向呈线性下降且出口水温均随运行时间而缓慢增长;对于短时间歇运行模式,埋管向桩基的排热量大于土壤排热量,运行时间内,土壤及桩基温升均满足规范要求,不会对其结构特性产生影响。     

土壤源热泵垂直埋管温度场的数值模拟

针对土壤源热泵地下垂直U型埋管,建立了周围土壤的非稳态温度场的数学模型,并利用MATLAB软件进行求解,得到了数值解。通过对夏季制冷工况的模拟,得到土壤温度沿径向的变化规律及埋管的热作用半径的变化规律。     

能量桩地源热泵系统的工程设计与应用

对能量桩及其计算模型做了简要介绍。针对桩埋管换热器,提出增加埋管固定钢筋、合理确定循环水温及均匀布置桩基埋管的设计方法,以提高桩埋管换热效率及桩基安全性。最后简单介绍了以能量桩地源热泵复合式系统作为冷热源的实际工程,该工程运行结果表明,能量桩地源热泵系统具有较好的节能效应。     

地下水渗流速度对地埋管地源热泵系统的影响

以某体育场为例,建立地埋管地源热泵系统中长期运行模型,进行为期10年的系统模拟运算,得到该区域土壤温度场变化规律。结果表明:渗流速度对于地埋管地源热泵系统地理管换热器及土壤换热影响较大,地下水渗流速度为15 m/a时,运行3~4年后,换热井所在区域的土壤温度场将趋于稳定,由此可判断在地下水渗流较充分的区域,地埋管地源热泵有条件达到土壤冬夏季热量平衡。     

地源热泵及地下U型换热器传热模拟研究

介绍了地源热泵单U垂直埋管的几种地下换热器传热模型,重点介绍和分析了改进的圆柱热源理论模型和"负荷聚合"思想以及可用于短时间范围传热模拟的数值解的理论模型.采用"负荷聚合"的圆柱热源理论模型大大缩短了全年传热模拟的时间;而适用于短时间尺度的数值解模型对地下换热器和地源热泵系统的设计以及能量分析具有现实意义.     

土壤耦合热泵系统垂直埋管换热器性能影响因素的模拟分析

采用对钻孔内、外2个传热空间分别讨论的传热分析方法,建立土壤耦合热泵系统垂直埋管换热器传热的数学模型。模拟分析冬季换热过程中埋管周围土壤温度的变化,得出取热工况下地埋管换热器换热性能的影响因素。模拟结果将有助于提高热泵系统的循环经济性能。     

并联和串联连接的竖直双U型埋管地热换热器热短路的分析

利用地热换热器准三维传热模型,采用数值计算的方法对并联和串联布置竖直双U型埋管地热换热器支管间的热短路进行了分析;讨论了不同支管间距、不同回灌材料导热系数、不同深度,不同管内流量情况下的热短路。结果表明：并联连接的要比串联连接的热短路影响小。     

相变蓄能地板采暖技术及经济眭分析

针对采用地源热泵低温热水和电热电缆地板辐射采暖加蓄能技术的两种供热系统,从节能、环保角度进行了分析,说明在注重节能、环保和合理调节峰谷电价比的环境下,使用地源热泵蓄能供热系统的推广应用具有明显的经济、社会效益和竞争力。     

土壤源热泵系统在内蒙古地区的应用分析

以内蒙古自治区发展和改革委员会综合办公楼土壤源热泵系统国家示范项目为依据,着重介绍土壤源热泵技术在整个设计和施工过程中的地热换热器设计、埋管回填施工及其经济性分析。通过该示范项目,总结土壤源热泵系统在内蒙古地区应用的特点,同时为内蒙古地区及全国更广泛地区推广土壤源热泵技术在设计和施工方面积累宝贵经验。     

地源热泵地埋管系统u型管施工质量控制要点简述

u型地埋管换热器是地源热泵空调系统的核心部分,其施工质量的好坏直接决定最终的空调效果。本文对u型管制作、地埋管系统施工以及需要重点关注的几个问题进行了总结．以便类似工程参考。     

地温可恢复性对土壤源热泵运行的影响

在地源热泵运行过程中,利用间歇过程,弥补土壤传热慢的缺陷。土壤源热泵间歇运行时间可以改变土壤温度的变化规律,增强传热并实现更佳的热泵运行工况。实验是在冬季运行工况下进行的,着重对间歇运行条件下地温变化趋势进行研究。     

地热能供热技术研究现状及展望

地热能因具有稳定、储量大、分布广泛等特点,在建筑供热领域得到广泛应用。本文从地热能供热技术分类出发,详细阐述了浅层地源热泵技术、水热型供热技术及中深层地埋管供热技术的基本概念、发展沿革及应用现状。通过对现有报道的地热能供热技术研究方向和相关成果进行总结,从运行机理和应用实践角度出发,对该领域技术发展做出展望。未来地热能供热技术领域研究方向主要包括大型浅层地埋管管群热平衡分析、水热型供热高效回灌技术研究及中深层地埋管管群换热性能评估等。     

地源热泵岩土热响应现场测试及分析

介绍地源热泵的岩土热响应现场测试的测试方法和计算模型等。现场测试采用恒热流测试法,并以线热源模型为基础,结合工程最优化方法,采用复形调优法,从而得出所需要的热物性参数、周围岩土综合导热系数和综合比热容,利用实例验证该方法的准确性。     

La pompe à chaleur à compression entrînée par moteur à gaz en association avec la géothermie

In France, there are in various areas, in the Paris Basin in particular, geothermal layers at low temperature (<100°C) which can be exploited for space heating and seem to be an interesting resource in the present energy situation. Their exploitation can be improved by the use of heat pumps which can increase their temperature to adjust it's uses and/or to reduce the temperature at which geothermal water is rejected; the choice of gas motor, owing to heat recovery on the discharge gases and the cooling of the motor, results in very high efficiency compared with primary energy. A unit is being set up at Beauvais with geothermal water at 45°C which will be used as a cold source for three gas motor-driven heat pumps for the space heating of 1100 housing units in particular. The commissioning is planned for the first semester of 1983; it will be the first experiment in France of gas motor-driven heat pumps in association with geothermal energy.

Résumé

C'est surtout à travers une réalisation en cours que l'on voudrait illustrer les possibilités de l'association du gaz avec la géothermie. Mair avant de décrire cette opération et les résultats prévus, on rappellera les caractéristiques et les contraintes de l'un et l'autre partenaire qu'il faut prendre en compte pour réaliser une association valorisante pour les deux.