能源锚杆地源热泵冬季工况传热模拟与分析

为得到冬季传热工况下能源锚杆地源热泵系统设计的基础数据,即单位埋管长度换热量受各因素的影响情况,基于有限元分析软件ADINA,建立PE管-锚杆-土壤U型埋管三维非稳态温度场的传热模型,模拟冬季工况下能源锚杆热泵系统运行状况。通过给定条件下埋管周围温度场分布态势图,分析土壤热物性参数、供水温度、埋管流体速度及钻孔填充材料等参数对热泵系统传热效率的影响,得出最佳供水温度、进水速度及热作用半径,以期为相关能源锚杆热泵冬季工况下制热效率的提高和施工设计提供指导。     

土壤源(垂直埋管)热泵空调系统设计

通过国税局办公大楼采用土壤源(垂直埋管)热泵的空调设计,介绍土壤源热泵的设计方法、施工工艺。同时根据该空调工程实际运行模式的参数测量、数据处理,得出土壤源(垂直埋管)热泵是一种节能、环保的空调能源。     

土壤源热泵空调系统在贵阳某建筑的应用分析

对拟建地埋管区域进行地质勘查、测试、分析计算,测试研究原始地温、热泵系统不同工况条件下的地埋管换热性能,以及地温恢复性能,得到拟建区域土壤源热泵空调系统应用的地质条件;从而进行建筑工程冷、热负荷与全年土壤换热平衡分析匹配分析,根据负荷计算结果,确定埋管间距、布置形式、埋管深度补孔个数等参数。通过土壤源热泵空调系统实际运行效果的测试,分析地源热泵空调系统的技术指标和经济指标两个方面,给使用者和社会公众更加直观的节能效果数据,提高对低位冷热源土热泵空调系统的认可。     

谈地源热泵技术在苏州火车站的应用

对地源热泵技术在苏州火车站改造工程北站房的应用进行了详细介绍,结合地源热泵工作原理,分别阐述了土壤热物性测试及图纸设计、地埋管换热井施工、机房热泵系统设备安装、室内空调末端系统安装等方面操作要点,并总结了应用中的注意事项。     

上海某地埋管换热器设计实例

介绍了上海某地源热泵加冷却塔系统,冬季完全依靠竖直地埋管系统从土壤中吸热,夏季则以地埋管系统向土壤中散热为主,在地埋管换热量不能满足散热要求(负荷高峰)时,开启冷却塔,辅助系统散热。通过对土壤热物性的分析计算,得出土壤热物性参数,从而为地埋管的换热计算提供依据,同时根据现场的试验数据校核了设计计算结果。     

地层热物性原位测试方法及仪器

地层热物性参数是影响地源热泵地下热交换管长度的主要因素。对于大型的垂直埋管热泵系统。需进行现场地层热物性原位测试。可以得到较准的钻孔的地层平均导热系数和钻孔的热阻。BTR-4000型地层热物性原位测试仪为准确设计地源热泵地下埋管长度提供了一种手段。经测试应用,对于垂直埋管地下换热器而言。圆柱源模型比线热源模型的分析解更具有清晰的物理意义和更高的模拟精度。     

基于耦合法的地埋管换热器设计软件的研发

由于地埋管换热器与土壤换热的复杂性,其设计一直是地埋管地源热泵技术的难点.介绍了一种基于地埋管地源热泵动态模型的设计方法,综合考虑了地下土壤热物性、热泵机组的动态特性及建筑的动态负荷模型等,开发出了具有操作简便、交互界面的软件,为地埋管地源热泵的设计提供技术支持.     

不同地区土壤温度及建筑负荷特性对地源热泵系统的影响

本文以我国不同地区的地源热泵为研究对象,首先对地埋管系统建立了CFD模型,根据各地区的土壤初始温度和热物性进行模拟计算,讨论了几种工况下土壤换热能力及地埋管进、出口温差的变化。而后对某办公建筑匹配不同地区的围护结构参数,利用DeST软件进行模拟计算,得出了各典型城市建筑负荷特性,进一步分析了建筑负荷对地源热泵系统的影响。分析可知无论是从热泵机组效率角度考虑,还是从土壤热平衡角度考虑,低纬度地区均不宜单独使用地源热泵系统进行空调和采暖,应考虑采用辅助冷热源,构建复合型采暖空调系统。     

农村小型公建项目地源热泵空调系统运行能效及室内热环境实测分析

本文对成都地区一应用水平埋管土壤源热泵的农村小型公共建筑的空调系统运行能效及室内热环境进行现场测试,并采用热舒适适应性评价指标评价热环境,判断空调系统是否节能运行,最后对农村推广该技术提出了建议。     

空气——土壤双源热泵系统在我国北方地区的应用

土壤热不平衡是制约地埋管地源热泵在北方地区长期可靠运行的关键问题。耦合空气源补热器的复合地埋管地源热泵系统可充分利用土壤源和空气源的优势,从根本上解决该问题,满足用户供暖、供冷和供生活热水需求。空气源补热器从高温空气中取热,可运行于直接补热、结合热泵机组补热、结合热泵机组供暖和结合热泵机组供生活热水4种模式,通过增加补热和减少取热两方面维持土壤热量平衡。以TRNSYS为平台搭建系统模型,分析了该系统的长期运行特性及其在哈尔滨、长春、沈阳等不同地区的适用性。结果表明:该系统可较好地维持土壤热平衡;机组供暖COP为3.26~3.83,相对燃煤锅炉+分体空调系统节能率为24%~34%;系统初投资低,新增空气源补热器初投资仅占2%~3%,相对燃气锅炉辅助供暖和太阳能集热器辅助补热的复合系统具有较好的经济性。该系统是一种经济可靠、清洁高效的供暖空调形式,有助于地埋管地源热泵系统在北方地区的合理推广及应用。     

浅层地埋管热交换器换热能力分析

采用自主研发的浅层地下岩土热物性测试平台,通过模拟冬夏季取放热实际运行工况,对不同工况下地源热泵地埋管热交换器的换热能力进行了实际测试,分析了地埋管换热器与周围地下岩土之间的换热状况,确定了该地区地源热泵系统地埋管换热器冬夏季工况下的实际单位延米换热量。同时,根据测试数据推算出了该地区地下岩土的综合导热系数,体积热容等热物性参数,为该地区地源热泵系统的模拟分析以及设计施工提供了依据。     

热流密度对垂直地埋管群周围土壤温度的影响

地埋管群换热器的换热特性很大程度上决定了地源热泵系统的性能,其中U型埋管群周围土壤的温度特性主要受到排列形式、埋管深度、地上负荷特性以及土壤传热系数等参数的影响。通过实验来定性分析热流密度的改变对埋管群周围土壤的过余温度以及热响应时间造成的影响,为地下埋管群的设计及优化提供参考。     

土壤源热泵岩土热物性测试的参数分析

钻孔周围岩土热导率、单位体积定压热容与钻孔内热阻是土壤源热泵地埋管换热器设计的主要参数。采用基于线热源理论的参数估计法计算岩土热物性参数,对理论值施加高斯噪声扰动得到不确定因素影响的模拟值。通过数量级比较和参数估计法处理理论值和模拟值,分析各参数间的相互影响。岩土的单位体积定压热容对钻孔周围岩土热导率的影响较小,钻孔周围岩土热导率对其他两个参数的影响较大。     

地源热泵双U型地埋热交换器的热分析

利用双U型地埋管换热器,地源热泵可实现地热供暖和土壤储存太阳能的同时进行.本文针对地源热泵平行布置的双U型换热器进行了热分析.对比不同运行工况及布置形式,通过对比之后可以得出引入回热之后,热泵循环U型管出口水的温度升高3～4℃.此外,回热循环位于外侧时,土壤中回热量相对较多.文中结果与已有的实验符合较好,所得结果可为地源热泵双U型地埋热交换器的推广和应用提供指导.     

严寒地区跨季节空气-U形地埋管土壤蓄热特性模拟与实验验证

为了解决严寒地区长期使用地埋管地源热泵所引起的土壤温度逐年降低问题,提出利用现有设备实现跨季节空气-土壤蓄热思想,建立了室外空气换热器和竖直U形地埋管换热器的非稳态传热模型。分别对3种运行模式在4种埋深情况下的土壤蓄热特性进行了模拟分析。结果显示,蓄热能效比为8.1～17.0;经综合比较可知,采用50m埋深、第2种模式蓄热更加经济高效。通过实验验证了所建模型的正确性。     

负荷不平衡率对不同地埋管布置形式下土壤温度场影响的研究

本文以负荷不平衡率为基础,对不同地埋管布置形式对土壤温度场的影响进行了研究,分析了土壤温度逐月变化对地源热泵系统运行效率的影响,为地埋管布置形式的合理选取提供了参考。     

土壤换热器环路长度及地下管段阻力计算分析

以某五星级宾馆土壤源热泵热水系统为例,主要介绍了土壤源换热器的设计方法和步骤,重点论述了土壤换热器的环路长度、竖井布置,管段阻力的设计过程,并举例加以说明。     

间歇运行下土壤源热泵性能及土壤温度模拟

采用动态仿真软件TRANSYS建立土壤源热泵空调系统模型。针对供热工况,模拟地埋管换热器连续运行模式、不同间歇运行模式(日运行时间不同)下,土壤源热泵蒸发器出水温度、土壤温度随时间的变化以及供暖期能效比。地埋管换热器日运行时间越短,越有利于土壤源热泵的高效运行。     

冷却塔式复合地源热泵系统控制方法探讨

在夏热冬冷地区,传统式单独运行的地埋管式地源热泵在夏季对土壤的蓄热量大于在冬季的取热量,常年运行会造成土壤热失衡及热泵机组运行效率降低的情况。冷却塔式复合地源热泵系统可利用冷却塔辅助散热,通过分析其组成结构、工作原理和分类特点,确认控制温差和调节冷却塔运行时间等方法可改善热泵运行的工作效率,保持地埋管附近土壤的热平衡,同时在降低热泵机组初投资、运行维护费用,以及减少占地面积等方面优势明显。     

徐州地区U型地埋管换热器热响应测试

利用热响应测试原理,对徐州市某地源热泵工程的两个实验井进行了测试,获得了该区域土壤热物性及其取放热特性参数,并采用线热源理论对测试数据进行分析和计算,确认该区域土壤的导热系数较高,地层热传导条件优,保证了地下埋管的换热能力,适宜采用地源热泵,为类似工程提供应用借鉴。