U型地埋管换热器换热性能分析

为了探索U型地埋管换热器的换热规律,文章采用数值仿真模拟对二维U型地埋管换热器换热性能进行了分析,并模拟钻孔内、外换热过程。结果表明:钻孔内部瞬态换热模拟刚开始的少许时间内,温度变化仅发生在U型管附近,随着时间的增加,温度变化覆盖整个钻孔区域,U型管内水的温度与回填材料温度接近一致,系统趋于稳定;钻孔外部瞬态换热模拟之初,温度变化主要发生在钻孔内部,随着时间的推移,钻孔壁外温度逐渐降低,钻孔壁以内的温度逐渐增加,钻孔壁内、外温度接近一致,系统趋于稳定。     

竖直单U形地埋管换热器单因素敏感性分析

基于竖直单U形地埋管换热器的热渗耦合传热模型,分析了岩土导热系数、岩土体积热容、岩土孔隙率、原始地温、地下水渗流速度、埋管深度、管内流体流量、地埋管进口水温及运行模式等因素对地埋管换热器换热性能的影响。进行了单因素回归分析,拟合得到了单位井深换热量及地埋管出口水温与各个参数的回归方程。     

竖直U型地埋管的换热性能分析

竖直U型地埋管换热器是地源热泵系统的重要组成部分,其换热性能直接影响地埋管设计参数的确定.本文以有限长线热源理论为基础,采用叠代法,计算了竖直U型地埋管的换热特性,并进行了实验验证.在此幕础上,对比分析了各相关参数对单U和双U并联地埋管换热器换热特性的影响,为准确确定竖直U型地埋管换热器的换热性能、进行换热器设计提供了必要的参考.     

竖直单U型地埋管传热模拟分析

针对地源热泵系统中的竖直单U型换热器的传热问题,利用FLUENT软件对其传热特性进行了稳态数值模拟。计算了管内流速,回填物导热系数,支管间距等因素对竖直单U型地埋管换热器换热性能的影响。通过数值模拟发现,管内流速过小时,地埋管换热器会出现严重的热短路现象。对比分析得出管内最佳流速为0.6 m/s～0.8 m/s;进回水支管间距越大,地埋管换热器换热性能越好;回填物的导热系数是影响地埋管换热器换热性能的一个重要因素,其最佳值与管内流速和管间距有关。综合考虑上述3个因素对地埋管换热器换热性能的影响,得出了支管间距为86 mm,管内流速为0.6 m/s～0.8 m/s,回填物导热系数为土壤导热系数的1～2倍时,竖直单U型地埋管的换热性能最好的结论。     

地源热泵U型垂直埋管换热系统施工技术

以安阳市农畜产品检验农技推广中心空调工程为例,阐述了地源热泵U型垂直埋管换热系统的技术特点、工艺原理及质量控制措施。指出该技术具有保护地下水资源、运行情况良好、高效节能环保等优点,应用前景广阔。     

单U形地埋管换热特性及热作用半径数值分析

针对影响U形地埋管换热能力及热作用半径的典型因素,采用模拟分析,得到了不同入口水温、管内流量、回填料导热系数、岩土体导热系数、体积热容条件下,埋管单位井深换热量和平均热作用半径随之变化的规律。结果表明:地埋管的换热量与入口温度、岩土体导热系数及单位体积热容呈线性变化,与入口流量和回填料导热系数呈指数形式变化,通过拟合分析出单位井深地埋管日平均换热量与五个因素的回归方程;在热物性参数中热扩散系数对地埋管的平均热作用半径影响最显著。     

竖直U形地埋管换热器换热性能测试与分析

根据工程实际情况,对竖直U形地埋管换热器的换热性能进行了现场测试和分析,得出了单位井深地埋管的夏季散热量、冬季取热量及最佳地埋管钻孔深度。     

上海某垂直单U地埋管钻孔换热能力试验研究

通过对上海某典型地质钻孔垂直单U地埋管换热能力进行现场试验,得出了夏季散热及冬季取热模式下单孔的换热能力。结果表明,在本测试工况条件下,冬季工况每延米取热量约为夏季工况散热量的65%,冬、夏季钻孔取放热能力明显不平衡。试验结果能为类似地质条件下地源热泵系统的设计及施工提供有益参考。     

上海地区地源热泵单U型地埋管运行特性研究

在上海地区建立单U型地埋管地源热泵实验台,分别在典型供冷供热工况下进行实验。实验主要分析了地源热泵运行时地埋管周围不同深度土壤温度变化情况,地埋管进出水温变化情况,地埋管单位井深换热量和地源热泵停机后地下不同深度土壤温度恢复情况。通过分析得出上海地区单U型地埋管换热器的运行特性。并采用GAMBIT建模软件和FLUENT数值计算软件,对单U型地埋管夏季出水温和冬夏季埋管周围土壤温度进行数值模拟,并将实验结果与模拟结果进行比较,二者有较高的吻合度,可为上海地区实际工程及后续研究提供参考依据。     

土壤源热泵垂直U型地埋管换热的数值模拟

本文建立了垂直U型地埋管三维数值传热模型,采用FLUENT软件对其非稳态的流固耦合换热进行研究.在夏季工况下,模拟结果与实验相吻合.分析了回填材料导热系数、管内流速以及埋深对垂直U型地埋管换热的影响.计算结果表明,地埋管的单位埋深换热量与埋深成反比,而与流速和回填材料的导热系数成正比.     

单U地埋管换热器分层模型夏季实验验证

本文以竖直单U地埋管换热器为对象,依托某一实际工程建立了分层换热模型,通过该工程的夏季工况测试数据对分层模型进行了验证。结果显示,模拟值与测试值相对误差均较小,模型具有较高的计算精度,可为竖直单U地埋管地源热泵研究与工程设计提供参考。     

渗流对竖直单U型地埋管换热器的影响分析

以四川省绵阳市某新能源改造项目为基础,对其进行热响应测试。建立与实际工况相同的三维分层换热模型,用试验数据与数值分析数据对比,验证模型的精度。分别研究渗流在水平方向与垂直方向下的渗流速度、入口速度、孔隙率及渗流方向对竖直单U型地埋管换热器换热性能的影响。     

单、双U形管地埋管换热性能对比分析

本文利用目前较为常用的地埋管换热器传热计算公式,通过对某种负荷特征下单、双U形管地埋管换热器换热性能进行计算,分析了这2种地埋管换热器在同一负荷特征下的换热性能差异;通过对不同负荷特征下单、双U形管地埋管换热器换热性能进行计算,指出了这2种地埋管换热器在不同负荷特征下的换热性能差异.     

竖直U型埋管换热器换热特性研究

本文建立了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型,通过对U型埋管两支管内循环流体的能量平衡方程的分析与推导,求得了该传热问题的解析解,得到了计算U型管换热器中流体温度沿深度变化的解析式。进一步研究了回填材料、管内流量、管脚间距、管材导热系数等因素对地埋管换热器换热性能的影响,并引入了钻孔换热效率来评价地下换热器的换热性能。     

竖直U形地埋管流速与换热强度实验研究

在2个实际工程现场钻取测试井,采用常见的竖直U形地埋管形式,设定不同的管内流速,测得模拟冬、夏季工况下的进出口水温,计算出单位井深换热量,分析了管内流速对地埋管换热强度的影响。结果表明,在0.6~0.9m/s的流速范围内,地埋管换热强度随流速的增大而增大,超出这一范围,增大流速会导致换热强度降低。     

U型埋管换热器换热性能的解析解法

以钻孔壁为界,将U型埋管的换热区域划分为内外两个部分。对于钻孔外的土壤部分,通过圆柱热源模型建立了非稳态分析解模型;对于钻孔内部,考虑到流体温度的沿程变化以及两管之间的热干扰,利用能量平衡原理建立了稳态分析解模型。内外两部分之间通过钻孔壁温耦合连接。     

添加隔热板对竖直U型地埋管换热器换热能力的影响

本文就如何减轻竖直U型地埋管换热器2个支管间的热短路损失、提高地源热泵系统的单位井深换热量进行了研究。在对竖直U型地埋管钻孔内准三维传热模型进行研究的基础上,运用数值模拟的方法对竖直U型地埋管换热器有、无隔热板2种情况下的换热能力进行了分析。     

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。     

桩基螺旋地埋管换热器模型与换热性能研究

以线热源理论为基础,结合格林函数法中的持续热源法,建立了桩基螺旋地埋管换热器准三维模型,采用Matlab程序对模型进行编程计算。在设定条件下,分析了土壤热导率、土壤初始温度、螺旋地埋管螺距、桩基半径、管内流体流速对桩基螺旋地埋管换热器换热性能的影响。     

单因素敏感性分析在地源热泵地埋管换热器系统设计中的应用

分析了影响地埋管换热器系统运行效果的常见设计因素,将单因素敏感性分析方法引入到设计风险控制中,为提高设计成果的准确性和可靠性创造条件。以某地源热泵项目为例,介绍了该方法的具体应用,通过对地埋管换热器系统设计中用到的主要设计参数进行单因素敏感性分析,探讨了各不确定因素对进出水平均温度的影响程度,为控制设计风险指明了方向。