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。     

回填空气间隙对地埋管岩土温度恢复性能的影响

地埋管地源热泵系统在换热孔回填过程中,由于施工不当易产生空气间隙.通过建立岩土耦合单U三维传热模型,按照实际工程中可能出现的3种不同空气层情况进行了计算分析,把不同空气层情况对传热造成显著影响的因素“地温恢复性能”作为研究对象,并根据理论计算结果与实际工程的运行数据进行了地埋管进、出水温度的对比验证.结果表明,在岩土温度恢复期内,空气间隙的存在提高了所在区域以内岩土的平均过余温度,降低了地埋管的换热性能.     

垂直埋管式土壤源热泵埋管周围土壤温度场的数值模拟

应用有限单元法对土壤源热泵地下垂直埋管周围土壤的非稳态温度场进行了数值模拟,其结果与实验测试值吻合较好,根据数值模拟计算程序可给出垂直埋管向地下放热量与埋深、埋管的热作用半径的对应关系,作垂直埋管埋深、数量及间距的设计参考依据。     

地下水渗流对地埋管管群周围土壤温度的影响

地下水渗流能够增强地埋管与土壤之间的换热,为研究地下水渗流对土壤温度的影响,建立二维热渗耦合传热模型.通过数值模拟的方法研究了渗流速度、管群布置形式、渗流方向对地埋管周围土壤温度的影响.研究结果表明:1)地下水渗流能够使沿着渗流方向的热量拉伸和垂直于渗流方向的热量压缩,且不同渗流速度对其影响程度是不同的;2)存在渗流时...     

地源热泵地埋管周围土壤温度恢复的模拟

地源热泵系统具有节能、环保及高效的优点,但是由于其初投资较高,制约了该技术的发展,基于土壤在该系统中发挥的作用,有必要对其进行研究。土壤传热能力比较缓慢,所以机组连续运行会导致埋管与土壤的换热效果越来越差。通过间歇运行模式得出土壤温度在恢复期的变化规律,有助于提高埋管与土壤的换热效率,降低该系统的初投资,具有一定的现实意义。     

垂直地埋管换热器热响应测试与分析

介绍了垂直埋管地下换热器的传热模型,并对常熟市某国际会议中心项目垂直地埋管换热系统利用恒温法进行了热响应测试和分析。通过整理和分析试验数据,获得了单孔的换热能力和地层的导热系数等参数,为地源热泵设计和施工提供了基础资料。     

地下水渗流对竖直U型地埋管周围土壤温度场的影响

为了探究地下水渗流对竖直U型地埋管周围土壤温度场的影响,基于多孔介质传热传质和热渗耦合作用,建立了二维地下渗流条件下的传热模型。分析了有无渗流作用,地埋管周围土壤温度场的变化规律,在此基础上探究了地下水渗流速度、土壤热物性参数、热泵运行模式等因素对土壤温度场的影响,研究表明:地下水渗流的作用导致地埋管周围土壤温度场沿渗流方向产生了拉伸,且拉伸幅度随渗流速度的增加而增加;渗流速度越大土壤温度场稳定所需的时间越短且稳定后温度越低;在其他条件不变时,土壤导热系数越大土壤温度场拉伸的幅度愈大;热泵间歇运行模式下在渗流影响区内土壤温度呈现等幅波动,沿渗流方向随振幅径向距离增加而降低,对于渗流影响区以外土壤温度基本不受影响。     

回填料对地埋管换热器性能的影响

采用了地埋管换热器三维非稳态耦合传热的物理数学模型,针对实际的地埋管结构和热响应测试工况进行了相应的数值模拟.将模拟计算结果与TRT热响应测试结果进行了比较,验证了所建模型的正确性.在此基础上,考察了地埋管换热器回填料导热系数及比热等物性参数对地埋管换热器性能的影响关系,为热响应测试以及工程设计提供有益的理论指导.     

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。     

太阳辐射对围护结构热流密度的现场检测误差分析

围护结构表面温度和热流密度现场检测是建筑节能检测的主要内容,也是正确评价建筑围护结构节能与否的基础计算指标。为正确评价太阳辐射对围护结构热流密度检测的影响,准确计算和修正热流密度检测指标结果,对广州地区的太阳辐射引起的热流密度检测误差进行了分析研究,定量计算了不同朝向太阳辐射引起的检测误差,提出了由于太阳辐射引起的检测误差控制指标。     

饱和温度及热流密度对水平管外降膜蒸发传热影响的实验研究

实验研究了不同热流密度、不同液膜流量下,饱和温度对R134a在水平光管外降膜蒸发传热系数的影响。结果表明:当液膜流量较小时,降膜蒸发传热系数随着液膜流量的增大迅速增大,当液膜流量较大时,降膜蒸发传热系数随着液膜流量的增大维持在一个稳定值;随着热流密度的增大,降膜蒸发传热系数表现出先增大后减小的趋势,并且随着饱和温度的升高,这一趋势增强;当热流密度较小时,饱和温度的升高有利于降膜蒸发传热,当热流密度较大时,较高的饱和温度不利于维持液膜的完整性,从而不利于降膜蒸发传热。     

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。     

垂直地埋换热器非饱和岩土温度场分析

垂直地埋管换热器周围非饱和土壤的特性对埋管换热具有重要影响,目前地埋管换热器设计中多假设岩土为均匀介质,并未深入考虑非饱和岩土对埋管换热的影响。基于岩土的非饱和特性,通过数值模拟,对比分析岩土非饱和特性下温度响应的变化,为地埋管换热器设计提供更为准确模型。     

大庆地区地埋管地源热泵对土壤温度场的累年影响

为研究适宜大庆地区地埋管地源热泵系统的运行方案,利用TRNSYS软件模拟了大庆地区某建筑的全年动态负荷和地埋管地源热泵不同运行模式、不同地埋管间距情况下土壤温度场及系统COP。模拟结果表明,大庆地区土壤温度恢复速率为0.45℃/月,在考虑土壤温度自身恢复和经济性的情况下,该地区冷热负荷相差25倍的建筑的地埋管间距应设置为6 m。若在类似大庆的严寒地区使用地埋管地源热泵系统对建筑供暖供冷,应适当增加地埋管间距并增加辅助装置来消除土壤热失衡。     

地源热泵的地埋管群换热特性研究

结合武汉某实际工程的地埋管群阵列布置情况和地源热泵系统的运行情况,对典型区域的地埋管群运行5年中的埋管换热特性进行了动态数值模拟和分析.提出了温度偏离度和换热保证度的概念,并研究了二者在地源热泵长期运行过程中的变化规律.建议尽量减小冷热负荷不平衡率,以保证地源热泵系统稳定可靠的运行.     

U型垂直埋管式土壤源热泵埋管周围温度场的理论研究

应用有限元法对土壤热源地下U型垂直埋管周围土壤的非稳态温度场进行了数值模拟，其结果与实验测试值吻合良好，根据数值模拟计算程序可给出U型垂直埋管向地下放热量与埋管的埋深及埋管的热作用半径的对应关系，为U型垂直管埋深、数量及间距的设计提供了参考依据。     

地埋管地源热泵系统设计若干关键问题的研究

从土壤的热响应测试、地埋管换热器的设计和土壤的冷热平衡三个方面研究了地埋管地源热泵系统的设计,指出了目前存在的一些问题,并探讨了可能的解决方案,为相关设计提供参考.     

埋管设计对寒冷地区地埋管地源热泵系统性能的影响

基于动态系统仿真软件TRNSYS开发了地埋管地源热泵系统性能预测软件。以山西省贺职地区一个铁路站房的地埋管地源热泵系统为例,利用该软件计算分析了埋管间距和埋管深度对地埋管地源热泵系统长期运行性能的影响。结果表明:不采用补热措施时,地埋管地源热泵系统在寒冷地区长期运行将导致土壤温度持续降低且无法自主恢复,热泵机组的制热量和COP持续降低,室温不保证时间逐渐增加。增大埋管间距和埋管深度可延缓土壤平均温度和系统供热性能的下降,但不能遏止地埋管地源热泵系统性能的衰减。     

地埋管地源热泵系统对森林公园植被生长热环境的影响

为研究地源热泵系统运行时对植被的影响,对浅层(0.5~3.1m)地温进行了监测,结果表明:随着地层深度及距地源热泵系统距离的增大,地源热泵系统对浅层地温的影响逐渐减小,且对浅层地温的年变化及变化幅度影响较小;同时将浅层地温按各自深度进行加权平均,数据表明地源热泵系统对整个地温场的影响有限,故地源热泵系统对森林公园的植被影响亦有限。     

关于地埋管换热器热响应试验的讨论

本文综述了地埋管地热换热器热响应试验技术的发展和现状,介绍了美国相关的标准和技术要求.对我国现存的两种热响应试验方法,即"恒热流法"和"恒温法",进行了评价,指出:对于大中型的地埋管换热器项目,应当现场测试岩土体的热物性,并按规范的要求进行地埋管换热器的设计计算.