地埋管地源热泵水平埋管冬夏季工况换热牲能及土壤温度场

建立了水平埋管的二维数学模型,使用边界离散、保形变换方法对模型进行求解,用VB编制了地埋管地源热泵水平埋管土壤温度场计算软件.运用模型和软件,详细模拟了冬季和夏季工况下水平埋管及其周围土壤温度场和热流分布规律.冬季水平埋管周围土壤温度纵向呈不对称单峰状分布,横向呈完全对称的单峰状分布.夏季水平埋管周围土壤温度纵向呈不对称单谷状分布,横向呈完全对称的单谷状分布.随着位置远离埋管,土壤温度变化幅度减小.埋管外表面温度分布和土壤沿与埋管同圆心的圆周上温度分布都呈正弦曲线.埋管上部各单元的热流量相对较高,下部各单元的热流量相对较低.求解了给定工况下水平埋管的单位管长换热量,并通过文献中的实验数据对算法进行了验证,误差为6.2%,模型算法具有可靠性.     

双U形地埋管换热器冬季周围土壤温度变化

建立了计算地埋管换热器周围土壤温度的数学模型。结合天津地区某实际工程,采用跟踪测试方法研究了冬季双U形地埋管换热器周围土壤温度的变化。深度为10m以下的土壤温度基本不受环境温度的影响。随着深度的增加,土壤原始温度逐渐升高,在深度为10～120m范围内,土壤原始平均温度为15．9℃。地埋管换热器冬季的热作用半径为1．5～2．5m。     

土壤温度场对竖直U形地埋管换热性能的影响

对广州地区地下50 m以内土壤温度分布进行了模拟,研究了土壤温度的分布特性和变化规律,模拟了冬季工况下埋管区域土壤温度场的分布情况,分析了动态负荷分布对地埋管换热性能的影响.     

珠三角地区U型地埋管换热器土壤温度场的数值模拟

建立了与实际U型地埋管换热器及管群(2×2)相一致的三维传热模型,在验证模型准确性以后重点分析了地埋管换热器及管群(2×2)周围土壤温度场在水平和竖直方向的分布规律,模拟出了连续运行后的土壤温度及循环水出口温度;对比了各部分传热热阻,其中土壤的传热热阻对模型的整个换热过程影响最大;而管壁的传热热阻最小。研究结果为在珠三角地区因地制宜地应用和推广土壤源热泵技术提供了相关的参考依据。     

不同形式地埋管换热器换热性能数值计算分析

采用ANSYS软件对水平、竖直、桩基螺旋地埋管换热器进行建模。在定加热负荷、定入口水温两种设计工况下,对3种地埋管换热器的出口水温进行了数值计算,以评价地埋管换热器的换热性能。在设定条件下,竖直地埋管换热器的换热性能最优。     

桩基地埋管换热器传热性能研究

土壤源热泵地埋管换热器占地面积较大,配合采用桩基地埋管换热器将大幅缩小占地面积.结合工程实例,对采用W形地埋管的桩基地埋管换热器的热流量进行了测试,其传热性能高于常规单、双U形地埋管换热器.     

土壤源热泵地埋管换热系统的设计

结合工程实例,对土壤源热泵地埋管换热系统的设计进行了探讨.设计内容包括埋管方式、地埋管管材、地埋管内直径、钻孔总深度、钻孔数量、钻孔间距、传热介质循环泵扬程、地埋管承压能力校核.     

水平螺旋地埋管地源热泵的研究

提出了适合工程设计计算的水平螺旋地埋管换热器的传热模型,该模型以无限大介质中的一维非稳态传热为基础,同时考虑单位面积埋管长度的影响及长期平均负荷和短期脉冲负荷的不同作用。讨论了单位面积埋管长度和土壤的热物性对水平螺旋地埋管换热器的影响。结合工程实例,计算了所需的埋管长度和埋管的占地面积,与竖直埋管系统进行了比较。     

地源热泵地埋管换热影响因素的实验研究

通过搭建模型试验台对地下埋管换热器换热性能进行测试,分析了回填材料导热系数、热泵系统不同运行模式以及不同进口温度对埋管换热器换热性能的影响,并提出了一些对工程实践有用的结论。     

地埋管地源热泵制热性能测试与分析

理论分析地埋管地源热泵相比空气源热泵的节能率。结合工程实例,对地埋管地源热泵地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度、热泵机组日能效比、供暖期能效比进行了实测计算。在测试期,地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度均在正常范围内波动。日能效比基本不随室外温度的变化而波动,说明热泵机组的制热性能比较稳定。供暖期能效比为3.05,说明该项目地源热泵的制热性能比较理想。     

均摊恒定热流法对埋地管群土壤温度场的分析

结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对埋地管群换热器运行带来的恶劣影响,并用均摊恒定热流法分析增设室外冷却塔的可行性。     

土壤源热泵竖直U型埋管换热器冬季性能测试

对土壤源热泵竖直 U 型埋管换热器进行了冬季性能测试。循环水质量流量分别取4.0、3.5、3.0 t/h 各运行5 d,测量与埋管井不同距离的3口测温井的土壤温度。在以埋管井为圆心的作用半径中,距埋管井较近的测温井土壤温度受到埋管井温度变化的影响较大;反之,受埋管井温度变化的影响较小。随着室外温度下降,虽然埋管换热器循环水质量流量减小,但土壤温度还是有所下降。热泵机组平均制热性能系数、单位井深热流量随着埋管换热器循环水质量流量的下降有所下降。     

地埋管换热器周围土壤冻结温度场的模拟研究

考虑了未冻水质量分数对冻结土壤传热特性的影响,采用控制容积法建立了地埋管换热器周围土壤冻结温度场的数学模型,分析了土壤冻结对土壤物性参数和土壤温度分布的影响,探讨了不同液态水质量分数下土壤冻结温度场的变化。随着土壤温度的降低,冻结土壤的单位体积定压热容减小,热导率增大。由于土壤冻结过程中释放出相变潜热,考虑冻结计算出的土壤温度比未考虑冻结的土壤温度高,土壤中液态水质量分数越大,土壤冻结时释放的潜热量越大,有利于土壤源热泵的运行。     

太阳能-地下坑槽季节土壤蓄热热泵供热系统

介绍了太阳能一地下坑槽季节性土壤蓄热热泵供热系统的组成、运行模式,建立了系统的数学模型,编制程序针对北京地区进行了全年动态模拟。地下坑槽内的土壤可以保持以年为周期的热平衡,系统的年平均性能系数为6．89。     

地源热泵间歇运行对地埋管换热器性能的影响

运用二维非稳态导热模型对地源热泵夏季间歇运行模式地埋管换热器的换热特征进行了数值模拟,分析了间歇运行模式对地埋管换热器性能的影响。热泵停机后各处平均温度及平均线热流密度在穿透时间内将延续换热器正常运行时的变化规律;在总运行时间相同的条件下,开停机次数适当增加,可以有效改善地埋管换热器的性能。     

地埋管周围土壤冻结传热特性的实验研究

本文通过搭建沙箱实验平台模拟地埋管低温取热过程,采用控制变量法研究含水率和管内流体温度对地埋管周围土壤冻结传热的影响,并对实验结果进行分析和数值拟合。实验结果表明:随着含水率的增加或管内流体温度降低,土壤冻结区厚度增加,冻结区土壤温度降低,传热速率加快,而且管内流体温度降低对土壤冻结的影响更大,管内流体温度对冻结边界层和土壤温度的影响比含水率分别大32.57%和11.62%。     

渗流条件下地埋管换热器传热特性研究

基于有渗流工况下地埋管管群的有限长线热源模型,通过Matlab软件模拟计算了深度为50 m平面处的地下温度场,根据地下温度场的温度分布,分析了布管方式,运行年限,孔隙率对地埋管管群传热效果的影响。研究表明:在物性参数,地埋管布管区域及地埋管总数不变的情况下,将地埋管等间距布置在布管区域内最有利于地源热泵系统的运行。地埋管布管区域冷热量累积效应在初始阶段较为明显,随着运行年限的增加,冷热量累积将在某一时刻达到动态平衡,此后将不随时间的增加而继续累积。对于冬夏季冷热负荷不平衡地区,孔隙率越大的区域越有利于地源热泵系统的运行。