地埋管地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)耦合分析研究.pdf

1、地源熱泵是指利用巖土體、地下水或地表水的低溫位熱能和蓄熱性能的一種熱泵系統(tǒng)。在中國(guó)，其研究起步于20世紀(jì)80年代，進(jìn)入21世紀(jì)后，才進(jìn)入高速發(fā)展應(yīng)用的階段。對(duì)地埋管換熱器進(jìn)行合理有效的設(shè)計(jì)是地源熱泵系統(tǒng)高效運(yùn)行的前提條件，同時(shí)也是降低系統(tǒng)初投資和運(yùn)行費(fèi)用的有效途徑。本文綜述了國(guó)內(nèi)外地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法的發(fā)展過程和研究現(xiàn)狀，其中包括地埋管換熱器與周圍巖土體之間的傳熱分析和地埋管換熱器的設(shè)計(jì)參數(shù)的研究現(xiàn)狀，為后面的研究工作奠定理論基礎(chǔ)

2、。
　　本文的主要內(nèi)容包括:第一，指出了傳統(tǒng)地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問題，提出了一種基于鉆孔準(zhǔn)三維傳熱模型，并耦合了系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的新設(shè)計(jì)計(jì)算方法。第二，定性分析了建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷特性、熱泵機(jī)組性能特性及地埋管換熱性能對(duì)系統(tǒng)性能的影響;基于單U形鉆孔內(nèi)準(zhǔn)三維傳熱模型，分析了不同地埋管設(shè)計(jì)進(jìn)液溫度、流量、鉆孔深度等對(duì)地埋管換熱器換熱能力的影響。第三，綜合考慮建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷特征，基于變熱流圓柱源理論建立了地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模

3、擬模型，并基于上述模型分析了不同設(shè)計(jì)方式下的熱泵能耗。第四，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)—單位井深換熱成本指數(shù)，基于上述系統(tǒng)的運(yùn)行模擬模型分析了不同設(shè)計(jì)方式的經(jīng)濟(jì)性。第五，結(jié)合全文的分析，給出了某些設(shè)計(jì)參數(shù)的推薦值。
　　本文鑒于傳統(tǒng)地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問題，綜合考慮設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響以及參數(shù)間的相互作用，基于單U形鉆孔內(nèi)準(zhǔn)三維傳熱模型，提出了地埋管換熱器的耦合設(shè)計(jì)計(jì)算方法以及求解過程。同時(shí)基于變熱流圓柱源理論建立了地埋管