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1、太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱輔助地源熱泵供熱系統(tǒng)結(jié)合了太陽能和地?zé)崮芾玫膬?yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了各自的不足,節(jié)能環(huán)保特性良好,在近年來越來越受到人們的關(guān)注。地埋管換熱器是該系統(tǒng)的重要組成部分,其儲(chǔ)熱性能的優(yōu)劣直接影響冬季供熱效率。本文針對(duì)太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的地埋管換熱器結(jié)構(gòu)和性能開展研究。
由于地埋管換熱器埋管長(zhǎng)度大、數(shù)量多,對(duì)整個(gè)換熱器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)模擬在網(wǎng)格數(shù)量上難以接受。為了實(shí)現(xiàn)地埋管換熱器三維數(shù)值模擬,根據(jù)地埋管換熱器與土壤的傳熱特性,提出了
2、軸向壓縮理論?;贔luent模擬軟件,編寫了UDF程序,改變物性參數(shù)和邊界條件,建立了軸向壓縮模型。在定溫儲(chǔ)熱和變溫儲(chǔ)熱條件下與原型模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,除初始運(yùn)行誤差較大外,總體相對(duì)誤差在0.6%之內(nèi)。由此證明,UDF軸向壓縮模型可以大大減少網(wǎng)格數(shù)量而幾乎不影響研究結(jié)果的正確性。
本文首先分析了地埋管換熱器管群之間的熱干擾性。當(dāng)埋管間距越小時(shí),埋管間產(chǎn)生熱干擾作用所用的時(shí)間越短,并且在井群中不同相對(duì)位置的井(角井、邊井、
3、中心井)換熱量也不同;接著分析了取熱結(jié)束時(shí)埋管間距與總?cè)崃康年P(guān)系,得到該運(yùn)行情況下較合適的埋管間距。又模擬了在不同埋管間距下,儲(chǔ)熱溫度(或取熱溫度)對(duì)儲(chǔ)熱量(或取熱量)的影響,得出不同運(yùn)行情況下合適的埋管間距。以本文涉及的土壤為例,在儲(chǔ)熱溫度為40~60℃,取熱溫度為3~9℃條件下,最合適埋管間距為2~2.5m。
本文針對(duì)正三角形和正方形埋管布置形式進(jìn)行模擬研究,結(jié)果表明,三角形布置的埋管換熱器換熱性能總體略好于正方形布置,
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