U型地埋管換熱器熱短路特性研究.pdf

1、地源熱泵空調系統(tǒng)利用大地作為冷、熱源，通過中間介質在埋設于地下的封閉環(huán)路中循環(huán)流動，與大地進行熱量交換，進而由熱泵實現(xiàn)對建筑物的空調。與傳統(tǒng)空調方式比較，地源熱泵空調系統(tǒng)利用可再生能源，具有節(jié)能和環(huán)保的特點，U型地埋管換熱器地源熱泵系統(tǒng)利用U型埋管與大地之間的傳熱來實現(xiàn)供熱和制冷要求，將大地作為熱源和熱匯，夏季通過U型埋管內流體與土壤熱交換實現(xiàn)排熱，冬季通過管內流體與土壤熱交換實現(xiàn)吸熱。實際上鉆孔內U型管兩支管間的間距較小，載熱的流體與

2、周圍土壤存在溫差，U型管內流體從進口流入，與土壤換熱后再流出，在U型管內兩支管內流動著冷熱不同的流體，支管間必然發(fā)生熱量回流現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為熱短路，它對實際的換熱效果將產生一定的影響。但是，在設計和安裝豎直U型地埋管換熱器時，是否必須考慮熱短路的影響?應采取哪些切實有效的措施，仍需進行深入研究。 本文以成都市某U型地埋管換熱器地源熱泵項目為基地，對夏季工況與冬季工況下熱短路的作用進行了實驗測試，在對實驗結果深入分析的基礎上，利

3、用能量平衡方法建立了U型埋管換熱器的三維傳熱模型，將豎直U型地埋管換熱器的傳熱劃分為兩個區(qū)，即鉆孔內和鉆孔外至無限遠處兩個區(qū)，并通過對模擬結果與實測結果的比較分析，反復修正模型，驗證了模型方法以及計算結果的可信度。 通過理論分析、實驗研究、數(shù)值模擬的方法深入研究U型地埋管換熱器的熱短路特性，對影響地埋管換熱器熱短路作用大小的各種因素進行了分析，包括U型管內流速、支管間距、鉆井大小、回填材料、支管間加絕熱隔板等。在此基礎上提出了減