珠三角地区地埋管地源热泵热水系统运行特性实验研究

在现有的U形地埋管地源热泵热水系统的基础上搭建了实验平台,研究了该地区不同运行工况下地埋管地源热泵的启动运行特性、制热性能系数COP、地埋管内循环水温度恢复规律、单位井深换热量及地埋管换热器的热影响半径.结果显示,该地区地埋管地源热泵供热工况下从启动到进入稳定换热的时间为6～9 h,连续和间歇运行工况下COP的平均值分别为3.47和3.56,间歇运行工况下两个实验井的单位井深换热量比连续运行工况分别提高了6.6％和9.4％,两种U形地埋管换热器在48 h内的热影响半径均在0.5～1.0m之间.     

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。     

地埋管换热器设计参数对系统能效影响及优化分析

以典型办公建筑全年动态负荷为依据,对严寒地区土壤源热泵系统地埋管换热器设计参数对系统能效的影响进行研究。研究结果表明,增大地埋管换热器间距有利于提高系统运行可靠性,在换热能力不变的前提下增大地埋管换热器埋深,有利于土壤温度稳定,降低对土壤的热干扰。     

无渗流条件下U形地埋管换热器能效特性研究

选取无穷远边界值,利用三维数值模型对无渗流条件下地埋管换热器传热过程进行动态模拟,研究了地埋管换热器能效系数的主要影响因素.结果表明,增大岩土体导热能力和埋设深度及适当减小管内流速能够提高地埋管换热器的能效系数,而加大支管间距仅能在较短换热时间内提升地埋管的换热能效;采用间歇运行模式,特别是小周期循环和较长时间温度恢复期,有利于提高地埋管换热器的能效系数;岩土体初始温度和地埋管进口温度的变化并不影响地埋管换热器的能效系数.     

竖直U形地埋管换热器传热特性实验研究

竖直U形地埋管换热器进水温度一定的条件下,进出水温差不仅反映地埋管换热器的换热能力,还影响着地源热泵的运行效率,引入地埋管换热器能效系数反映此影响特性。实验研究了地埋管换热器进水温度、流量、地埋管埋深对地埋管换热器传热特性的影响。提高地埋管换热器的进水温度、降低流量、增大地埋管埋深可以有效增大能效系数。受地质条件与经济性等制约．地埋管换热器进水温度、埋深不能无限制增大,流量不能无限制减小,应根据实际情况进行优化分析：     

套管式地埋管换热器换热性能实验研究

以深度为60 m的镀锌钢管套管式地埋管换热器地源热泵系统和热电阻测温系统为实验平台,对土壤温度、套管式地埋管换热器换热性能及换热器对周围土壤的热影响进行了实验研究。研究表明,南宁市地下5~60 m的土壤温度为23.2~23.7℃;Φ80和Φ65套管式地埋管换热器的合理流量分别为1 500 L/h和1 200 L/h,对应的单位井深换热量分别为107.5W/m和81.4 W/m;不同内管导热系数对套管式地埋管换热器换热性能的影响很小;内进外出流动模式换热器的换热性能优于外进内出模式;间歇运行有利于土壤温度的恢复。     

地源热泵地埋管换热器传热研究(1):综述

综述了地源热泵地埋管换热器传热问题分析解、数值解的研究情况,分析了埋管之问的热干扰、管井回填材料、土壤含水量以及埋管内循环流体流量对地源热泵运行特性的影响,总结了当前研究的不足,指出了下一步研究的方向.     

中深层地热能供暖地埋管换热器传热分析

介绍了中深层地热能套管式换热器的结构和工作原理,建立了换热管内循环流体及钻孔周围岩土介质的能量控制方程.以某地源热泵工程项目为例,分析了钻井深度、循环液流量及大地热流对地埋管换热器名义取热量的影响,以及循环液进出口温度的变化、地埋管换热器的热影响半径、钻孔壁的温度分布,揭示了项目运行时取热量、循环液及地下岩土相关参数的...     

地源热泵U型竖直埋管换热器性能实验分析

利用已经搭建好的地源热泵实验系统对系统的U型竖直埋管换热器进行实验研究。分析了系统进入非稳态导热的"正规热状况阶段"的特性,对比了夏季连续运行工况下埋管间距为4 m时,单、双U型埋管换热器的换热性能及不同运行方式下埋管换热器的换热性能,探讨了冬、夏两季地源热泵系统的运行性能差异。     

小型竖直埋管地源热泵空调系统实验研究

为了探讨上海地区小型竖直埋管地源热泵空调系统的性能及其适用性,笔者建立了一小型竖直埋管地源热泵空调系统实验台。本文分别在上海典型供冷工况和供热工况下,对该系统地埋管换热器的进出口水温、换热能力及热泵机组的性能进行了实验和分析。所得结果可为上海地区竖直埋管地源热泵空调系统的工程设计和理论研究提供参考。     

基于全寿命周期成本的地埋管地源热泵系统间歇运行能效分析

间歇运行状态影响竖埋管地源热泵系统的换热性能,进而影响系统的全寿命周期成本(LCC)。利用DeST软件对某办公建筑进行了逐时负荷模拟分析,建立了地下换热器三维管群换热模型以及热泵系统各部分的能耗模型,通过对热泵系统在连续运行15年和间歇运行15年工况下的计算结果进行对比分析,间歇运行的LCC值相对于连续运行的LCC值降低了13.45%,间歇运行模式在热泵系统全寿命周期内的平均节能率为17.20%。间歇运行模式可以有效的提高系统能效和降低LCC值。     

不同开停比下地埋管换热器运行特性研究

地源热泵在夏季运行工况中,连续运行可能会导致土壤温度持续升高,机组运行工况恶化。本文对不同开停比下地源热泵U型地埋管地下换热器的传热过程进行了数值模拟,探求不同开停比下地埋管换热器内水温和地埋管管壁温度的变化规律,以期找到地下换热系统运行优化的最佳手段。     

地源热泵地埋管换热器传热研究(4):系统耦合运行特性

采取数值计算与解析计算相结合的方法,在构建地埋管换热器与地上机组耦合模型的基础上,研究了夏季变热流边界条件下单U形地埋管换热器与地上机组耦合运行的非稳态特性。分析了连续运行工况和间歇运行工况下地源热泵机组COP、单位管长换热量、埋管进出口流体温度及钻孔壁面平均温度随运行时间的变化规律。     

并联双U型桩基埋管换热器换热性能研究

本文建立了并联双U型桩基埋管换热器传热问题的三维数学模型,利用江苏某工程现场实测数据验证了所建立模型数值解的准确性。对不同循环液流速,不同桩基长度和不同运停比等工况下埋管出口水温,单位桩深换热量,桩周温度以及桩周土壤温度进行了分析,揭示了出口水温、单位桩深换热量等性能参数在不同工况下的动态变化规律以及桩身和周围土壤温度改变而产生的热堆积现象,提出了单位桩身温度变化换热量β1和单位土壤温度变化换热量β2,评价了不同工况对换热性能影响程度。结果表明,高流速可以增强换热,但高流速工况下为了产生更多的换热量而带来的代价是更高的桩身和土壤温升,不利于长期运行。长桩基长度工况和运停工况可以在有利于长期运行前提下提高埋管换热器的换热量,且运停工况对换热性能的提升更为明显。     

复合式土壤源热泵地埋管换热器性能影响因素

以配置冷却塔的复合式土壤源热泵为研究对象,建立了地埋管换热器简化计算模型。分析了地埋管换热器管内水流量、进水温度、土壤初始温度、地埋管连接形式对其性能的影响。探讨了地埋管换热器与冷却塔的联合工作特性。     

多种生活热水供热系统技术及经济对比分析

以小区中央热水系统改造为背景,对太阳能集热器+电加热器热水系统、空气源热泵+电加热器热水系统、空气源热泵+板式换热器+电加热器热水系统、水源热泵、地源热泵热水系统等几种热源供热系统进行了对比分析,结果表明利用空气源热泵+板式换热器+电加热器热水系统最节能,与小区原电加热系统相比可以使热水工作费用降低76.8％.     

燃气发动机热电联产的余热利用系统设计

介绍了燃气发动机热电联产系统的余热回收供热水系统的设计方案。探讨了余热热水温度的确定、控制,余热热水循环泵扬程的确定,烟气换热器的压力控制,余热换热器的容量,水箱的容积、温度设定、控制与布置,热水锅炉热功率的确定。     

成都市某商业建筑地源热泵地下换热器动态模拟

对成都市某商业建筑地源热泵地下换热器进行动态模拟,解决地下冷热不平衡的问题。采用Design Builder(DB)软件对建筑冷、热逐时负荷进行计算。设计提出两种冷热源方案:空调热泵+热水锅炉、空调热泵+热回收热水机。采用动态数值模拟方法对U形地埋管换热器进行计算。结果表明:方案一地下换热器的累积吸放热量严重不平衡,方案二基本平衡。在冷热源方案二中,对750孔的地下换热器进行连续30年的动态模拟分析,地下温度可以保证系统正常运行。     

上海虹桥站地埋管地源热泵系统设计与分析

结合虹桥站土壤源热泵系统的地埋管换热器设置方案,分析了地埋管换热器的换热性能、换热效率,土壤温度变化特性以及系统运行特点与可靠性,阐述了铁路客站工程应用土壤源热泵系统的优势和应注意的系统特性。