土壤源热泵地下岩土热物性测试研究

采用自行设计开发的地源热泵地下岩土热物性测试平台,试验模拟了地源热泵地埋管换热器冬夏季取放热实际运行工况,以某具体地源热泵工程项目为例,推算出该地区地下岩土的综合导热系数,体积热容等热物性参数,分析了地埋管换热器与周围土壤之间的换热状况,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,为该地区地源热泵系统的设计施工提供了依据。     

济南某办公建筑地源热泵系统地下换热器的设计

运用叠加原理,以钻孔内准三维模型和钻孔外有限长线热源模型为基础,结合济南地区某地源热泵工程,通过地下岩土热物性测试并分析获得济南地区岩土热物性参数,通过DeST能耗模拟软件生成建筑逐时负荷,通过地热之星软件对该工程的地埋管换热器进行换热特性分析,研究地源热泵系统地下换热器的设计,为地源热泵技术发展提供依据.     

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。     

开式地源热泵室外换热系统(之三)

地源热泵系统与常规空调系统最大的不同点就在于其室外换热系统的独特型——不再与空气进行换热而是与浅层岩土进行换热,这也是地源热泵系统设计的重点部分。因此,本系列将在第三期和第四期技术文章中分别介绍开式地源热泵室外系统和闭式地源热泵室外系统的设计与应用。在本期中将系统阐述开式地源热泵室外换热系统的原理和设计施工方案,并延伸介绍开式原生污水源、再生水源、海水源等开式系统多样化应用形式及特点。     

基于热响应试验地埋管分层热物性研究

以浅层土壤源热泵工程试验孔岩土换热条件下热物性测试为背景,在试验孔内分层布设测温装置,通过孔内原始温度场监测,进行热响应过程温度场及干扰后温度场恢复状态数据记录,研究土壤源热泵系统热响应过程温度场变化规律,供运行期地温场变化分析参考。结合室内岩土热物性试验,通过现场岩土体热响应试验,运用传热学不同计算方法,对浅层土壤源热泵系统分层岩土体热物性参数计算分析,对比得出分层热物性测试参数值较为可靠,为优化设计提供理论依据。     

分析地源热泵岩土热物性参数影响因素与不确定性

地源热泵岩土热物性测试是一种三维的数学模型,这种数学模型的建立能够分析进行测试的时间,钻孔半径、岩体的温度、加热器的功率等都会影响到热物性参数。本文主要研究影响地源热泵岩土热物性参数的因素,供读者参考。     

《地源热泵系统工程技术规范》修订

岩土热物性参数作为指导地埋管地源热泵系统设计和应用的关键性参数,一直以来都未能引起人们的重视。然而,随着我国地埋管地源热泵系统研究的不断深入,应用规模的不断扩大,岩土热物性参数的重要性日益凸显出来。如何正确获得岩土热物性参数,并以此指导地埋管地源热泵系统的设计,原《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)中并没有系统的规范和约束。2009年,在原有《规范》的基础上,增加补充了岩土热响应试验方法和相关内容,明确指出应采用动态耦合计算的方法指导系统设计,并在此基础上,对相关条文进行了修订。此次修订对正确指导地埋管地源热泵系统的设计和应用具有重要意义。     

地埋管换热器传热分析的参数影响研究

地埋管换热器是地源热泵系统的关键装置,本文对影响其换热能力的主要设计参数进行了定量分析。首先探讨了规范中热阻的物理意义,研究了场地岩土介质的热物性参数及地埋管间距对非稳态热阻的影响规律,所得结论对工程设计具有一定的指导意义。     

不同岩土热物性参数测试方法的比对试验研究

岩土热物性参数以及如何准确获得岩土体热物性参数的方法对整个地埋管地源热泵系统的设计至关重要。本文通过对一个实际应用的地源热泵系统的研究,采用两种测试方法进行测试分析对比;使用瞬时系统模拟软件TRNSYS建立理论分析模型,基于不同的热物性参数测试方法对地源热泵系统设计进行分析,指出两种测试方法的偏差和优缺点,为地埋管地源热泵工程设计及施工提供依据。     

对岩土热响应试验的回顾与展望

地埋管换热器的设计直接决定地源热泵系统的合理性及其经济效益,对地埋管换热器进行合理设计的基础是获得准确的岩土体热物性参数,常用的方法是进行现场热响应试验。介绍了热响应试验的发展及热响应试验仪的工作原理;综述了在进行热响应试验时涉及到的几个重要参数:岩土体初始平均温度、加热功率、循环工质流速和热响应时长;总结了热响应试验的换热模型:线热源模型、柱热源模型和数值模型。在此基础上提出了相关的研究建议。     

土壤源热泵系统在不同岩土类型下的经济分析

本文利用ANSYS软件根据四种不同岩土热物性模拟出土壤源热泵系统中地埋管的换热温度影响半径,并根据模拟结果对比分析了不同岩土条件下的土壤源热泵系统的经济合理性。     

地源热泵地埋管换热器热响应测试分析

通过对某地源热泵现场测试孔的热物性测试,由热响应测试仪器测得现场埋置岩土中U形换热器循环介质的进出水温度、流量等相关参数,并利用线热源模型计算了岩土综合导热系数、钻孔内热阻相关参数,为该地区地源热泵系统设计提供正确的设计参数。     

两种地质气候条件对岩土换热器的影响

建立了地源热泵岩土换热器的简易数理模型，计算分析了竖直埋管的岩土换热器性能，并在重庆和上海两地进行了岩土换热器试验，发现短期运行参数与实验数据一致，长期连续运行性能参数小于实际值。计算分析和试验结果表明，岩土性能及由年平均温度决定的岩土原始温度对岩土换热器性能有显著影响。在砂岩中设置的换热器比沉积土中的性能好。岩土原始温度越低，换热器夏季的换热性能越强。综合考虑地质气候条件，上海、重庆两地都具有采用岩土换热器且建地源热泵的可行性。     

慈溪智慧谷项目热响应测试

地源热泵热响应测试是一种野外原位测试手段,用以获取地下岩土体的热物性参数等作为地源热泵设计的重要依据,是实施地源热泵工程的关键环节。慈溪智慧谷项目作为慈溪市最早采用地源热泵技术的科技园区,为确保工程顺利实施,进行了严谨的现场热响应测试。     

地埋管地源热泵换热区岩土体热承载能力评价

为了准确量化岩土体热承载限度问题,针对埋管式地源热泵系统提出一套换热区热承载能力综合评估方法,并将之应用到上海某地下埋管换热试验场,建立地下岩土体与地埋管耦合传热数值模型,并根据试验结果对模型进行校验,基于模拟计算得到5年末场地岩土体允许热承载能力冬、夏季分别为5. 06 k W、7. 80 kW,相应的延米换热功率分别为42. 19 W、64. 97 W,评价方法对浅层地热能的合理开发利用具有积极意义。     

某三星级绿色医院地埋管地源热泵空调系统设计及初期运行分析

对某三星级绿色医院地埋管地源热泵空调系统的设计方案进行了介绍，包括负荷计算、岩土热响应测试等，并对系统投入使用后调适运行一年内的运行数据，包括地源侧、负荷侧水温和地源热泵系统能耗进行了分析，指出了该系统设计及运行过程中存在的问题。     

岩土热响应测试计算软件的研发与应用

采用Visual C#语言,结合双参数估计法,基于线热源模型,开发了岩土热响应测试计算软件,实现了岩土热物性参数快速准确的输出。利用自行设计研发的岩土热响应测试装置,对重庆地区两个地源热泵工程的单U型地埋管进行了不同加热量的热响应测试,利用岩土热响应测试计算软件进行计算。     

深层岩土热物性的现场测定

地下岩土热物性的确定一直是地源热泵技术领域的难点之一.利用自主研发的现场测定岩土热物性方法和仪器,对待建地源热泵工地岩土层热物性进行了现场测试.测试结果表明:测得的岩土热物性,能够满足地源热泵工程设计的精度要求.     

严寒地区岩土热响应试验与地埋管地源热泵系统应用

结合严寒地区某工程,建立了两口120m深U形竖直埋管试验井并进行热响应试验,利用Kelvin无限长线热源理论模型计算了岩土层热物性参数及地埋管换热器的换热能力,分析了地埋管换热器的热阻特性,得出了夏季直接取冷条件下的单井取冷量与冷水温度的关系,并给出空调方案。依据土壤热平衡、初始土壤温度、地埋管换热器的换热能力及全年负荷等因素,确定了太阳能结合土壤蓄热的地埋管地源热泵系统供热供冷方案。     

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...