某小区地源热泵地埋管换热器的测试与计算

地源热泵系统的关键部分在于地下换热系统,由于地下岩土热物性参数的不同,使得地埋管换热器的换热能力有较大差异,这将直接影响到整个系统的使用效果和工程造价。文章以线热源理论为依据,对某实际工程项目进行岩土热响应测试,并计算相关的热物性参数,同时提出了一种工程简化算法,该算法综合考虑了岩土热物性测试结果与建筑物的负荷特点,其计算结果可以作为工程设计的依据。     

地源热泵地埋管岩土热响应测试方法与应用

地源热泵地埋管热响应测试是研究土壤热物性参数及地埋管换热器性能最有效的方法之一。文中结合南京某办公楼一个地源热泵测试工程实例,探讨了地源热泵热响应测试的测试步骤、测试方法和数据处理。通过对地埋管进出口水温、流量和加热功率的实时采集,分析研究了土壤的热物性以及地埋管热响应的放热和取热量。     

基于线热源理论的岩土热响应测试研究现状

地源热泵是可再生能源在建筑物空调中的重要利用形式。岩土热物性是地源热泵地埋管换热器长度设计的主要因素,对于大型埋管系统需要进行热响应测试。回顾了热响应测试的基本原理,介绍了常用的线热源模型及相应的数据处理方法,总结了热响应测试存在的主要问题,并对热响应测试的未来进行了展望。     

地质结构分层中地埋管换热特性研究

依托徐州某工程场地,分析分层地质结构体中地埋管的换热特征,提出应考虑地层结构指导地埋管埋深,并研究进水温度、循环水流速、运行方式与分层换热量的变化规律。结果表明,地层分层研究在分析钻井埋管深度设计方面具有优势,换热性能好的地层受循环介质温度、流速的影响变化最为显著;间歇性运行能有效提高地层换热量,换热性能好的地层增益效果佳。     

某地埋管地源热泵项目现场群孔热响应试验与分析

介绍GP-3群孔岩土热响应试验仪原理和试验方法,并对实例项目进行2组(每组4个孔)群孔热响应试验.群孔中单孔岩土热物性参数与这些参数的各孔平均值相比,相对偏差最大达13.71％,而群孔(作为整体)岩土热物性参数与各单孔平均值相比,最大偏差仅2.71％.因此,场地岩土热响应试验孔数量布置太少时地埋管地源热泵系统设计风险较...     

陕西渭南地区岩土热响应测试与分析

地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58 h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数为2.16 W/(m∙K),比热容为2.39 MJ/(m³∙K),单U地埋管每延米换热量45 W。该研究结果可为项目后期设计与施工提供了相关参考和依据。     

地源热泵岩土热物性测试简介与分析

地源热泵系统作为利用可再生能源的暖通空调技术,具有节能、环保等优点,在世界范围内被广泛使用。土壤作为地源热泵系统的冷热源,对整个系统有着至关重要的影响。不同建筑负荷特性要求系统对土壤的取放热量不同,二者的不平衡会使土壤的温度发生变化,影响整个系统的运行。对特定建筑地源热泵系统土壤的热物性测试是设计地埋管系统的重要依据。本文对热物性测试的理论依据进行了简单介绍,并对具体事例进行了分析计算,得出岩土体的导热系数等具体热物性参数,为地源热泵系统的精确设计提供了依据。     

地源热泵竖直埋管换热器的设计

本文论述了地源热泵竖直埋管换热器的设计方法,重点阐述了地热换热器各部分的设计要点,主要包括地热换热器设计中的类型选择、平面布置、埋管的管径与长度、埋管的连接方式、回填材料及循环液的选取等。     

地源热泵地下岩土热物性的测定方法

提出了可用于现场测量计算地下岩土综合热物性参数的方法。垂直埋设在地下的换热器与周围岩土换热过程可以近似地看作半无限大介质中常热流边界条件下的非稳态导热过程来处理。这种方法克服了其他常用研究模型对钻孔中埋管的具体位置、上升管及下降管之间的距离、换热器材料和回填材料的物性参数的要求,相应地消除了上述各个参数所带来的误差。通过测量地埋换热器的循环水流量、进出水口温度,加热器的加热功率等数据确定地下岩土综合的热物性参数。     

埋地换热器理论模型与周围土壤温度数值模拟

提出内热源型埋地换热器理论模型，建立换热器周围土壤热湿传递物理数学模型。内热源模型综合考虑热湿迁移、土壤物性等各方面因素，将埋设于土壤中的换热器处理为等效内热源。采用专业多孔介质计算软件Autough2对模型进行模拟计算。着重模拟计算不同土壤物性、不同换热器运行方式对单根U型垂直埋管换热器周围土壤温度场影响的模拟计算与分析。     

同轴地埋管换热器岩土热响应试验研究

岩土热物理性质是影响地源热泵系统设计和运营的关键因素,对位于武汉市洪山区的2口不同深度的同轴地埋管换热孔分别进行48 h的热响应试验,并对同轴地埋管换热器内外管之间环形空间中的平均流体温度进行测试.根据同轴地埋管换热器的几何特性,以简便实用的方式测量同轴地埋管换热器环状空间传热流体的平均温度,结合同轴地埋管换热器钻孔热...     

渗流作用下的中深层地埋管换热器传热分析

考虑地下水渗流的影响,基于移动线热源模型提出一种中深层地埋管换热器半解析模型。基于Fluent软件建立数值模型,并对已知进口流体温度和已知总热输入功率两种边界条件下的数值模型、半解析模型和忽略渗流的半解析模型进行对比。结果发现,两种边界条件下的半解析模型在前期均具有较大误差,而在中后期均与数值模型吻合得较好,其精度高于忽略渗流的半解析模型,尤其是在地下水渗流速度较大的时候。结果表明所提出的半解析模型可用于分析渗流作用下的中深层地埋管传热。     

地埋管换热器分区运行对土壤热堆积特性影响的研究

为了缓解埋管区域土壤的热量堆积问题,提出了埋管换热器按内中外、块状、间隔三种分区运行的策略,利用CFD软件建立了10×10的井群换热模型,对地源热泵系统在三种分区与不分区运行策略下运行十年进行数值模拟,分析不同分区运行策略对土壤温度分布和土壤热堆积特性的影响。模拟结果可知:不分区、内中外分区、块状分区、间隔分区四种运行策略下埋管区域的平均温度分别为25.23、23.31、23.06、23.28℃,最高温度分别为40.62、32.77、40.65、38.93℃;分区运行较不分区运行可以有效缓解热堆积作用,埋管区域整体温度较不分区运行时降低了2.00℃左右,内中外分区策略可以显著缓解埋管区域热堆积。     

地源热泵岩土热响应测试方法及数据分析

土壤导热系数的大小直接对土壤源热泵系统中埋地换热器的面积和初投资有显著影响.现场测试法是研究土壤热物性参数最有效的方法之一,结合邢台市沙河收费站地源热泵测试工程实例,介绍了地源热泵热响应测试的测试步骤、测试方法和数据分析.实测结果与传统查手册的结果相比更为准确可靠,为当地地源热泵系统的准确设计提供了依据.     

垂直地埋管换热器热响应测试估算方法研究

基于实测数据,对垂直地埋管换热器热响应测试估计方法进行研究。直线斜率法可以计算导热系数、体积比热以及孔内热阻,但必须补充恰当的热阻计算式。若采取三参数估算法,计算时间太长,根据经验数据拟合出导热系数和体积比热的关系式,孔内热阻作为独立变量,缩短了计算时间。并收集大量测试数据,验证了该方法的合理性。     

竖直U型地埋管换热器热短路抑制措施的分析

建立了单U型地埋管换热器三维瞬态数值分析模型,对抑制地埋管换热器“热短路”的各种措施进行了数值模拟.在不同载流体流速和回填料导热系数条件下,分别对隔热板式、保温套式地埋管换热器和未采取任何“热短路”抑制措施的普通地埋管换热器整体传热性能进行了研究,获得了不同“热短路”抑制措施对埋管换热器整体传热性能的影响规律;通过对影响埋管换热器整体传热性能“热短路”抑制措施的对比分析,并结合地埋管换热器实际工程运行环境,提出在工程实践中不必针对埋管换热器的”热短路”现象采取任何额外的抑制措施的建议.     

中深层地热地埋管供热可持续性研究

为了研究中深层地热地埋管运行期间和热恢复过程中周围岩土温度变化趋势以及热恢复后岩土对竖直地埋管运行稳定性的影响。基于关中地区地质岩层数据,结合西咸新区中深层地热地埋管供暖系统实际工程应用,利用有限元仿真软件模拟分析了中深层地埋管换热器对周围岩土影响规律。结果表明: 四个月的取暖运行,在岩土上层,由于流体温度较高出现逆向换热区;在岩土下层,温度随着深度的增加降幅较大,并且在深度方向表现为线性增势;在不考虑地下水渗流的情况下,岩土取热后经过八个月的热恢复,恢复后最大温差为3.02℃,恢复后平均温差为1.30℃。岩土热恢复温差对地埋管的长期运行无显著影响,可长期持续稳定运行。实践表明,由于地层结构、地层压力、放射性衰变、地层导热等多方面因素的影响,2 000 m以下地层温度恢复迅速,并未出现明显的温度衰减,充分体现了地球恒温体的特性。     

岩土热响应测试系统的研究与开发

现场热响应测试是实施地源热泵工程的关键环节。本文自主研发了岩土热响应测试系统,既能进行放热试验又能进行吸热试验。用VB语言开发了基于EXCEL的热响应分析软件。该系统及软件在绵阳烟厂得到成功应用,获得了现场土壤原始温度、导热系数以及体积比热、单U管和双u管每延米孔深的吸放热量参考值。测试数据为工程设计提供了依据。     

地源热泵桩基埋管传热性能测试与数值模拟研究

阐述了地源热泵地埋管传热性能的测试原理,并与热响应测试原理相对比.依据传热性能测试法,搭建实验台测试了4种桩基埋管在额定进口水温下的传热性能,并考查了不同进口水温对W型埋管传热性能的影响.进而采用数值模拟方法研究了不同埋管类型的传热性能,与测试结果相比有较好的吻合性.该文提出的传热性能测试方法和数值模拟方法可准确确定单位井深放热量,为地源热泵系统的优化设计提供参考.