太陽能跨季節(jié)儲熱埋管連接形式的數(shù)值模擬.pdf

1、　　太陽能跨季節(jié)儲熱地源熱泵系統(tǒng)將太陽能季節(jié)性蓄熱和地源熱泵系統(tǒng)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了太陽能的移季利用。本文研宄地埋管換熱器連接形式對土壤儲熱性能及取熱性能的影響，建立了由25 口鉆井組成的地埋管換熱器的兩種埋管連接形式的數(shù)值模型。
　　本文在建立埋管模型時引用了軸向壓縮理論，由25 口雙U型埋管井構(gòu)成的地埋管換熱器在軸向上壓縮200倍，而橫向尺寸不變。利用基于Fluent的UDF程序完成流體與土壤物性參數(shù)和邊界條件的設(shè)定，建成2

2、5 口鉆井的軸向壓縮模型。與軸向壓縮100倍模型的計算結(jié)果比較，驗證了軸向壓縮模型的計算結(jié)果幾乎與壓縮倍數(shù)無關(guān)。
　　本文忽略了水平埋管和U形管彎曲部分的影響，而通過UDF程序?qū)崿F(xiàn)了管腳間的串聯(lián)或并聯(lián)連接?；谒浞謱永碚摚⒘怂淠Ｐ?，作為儲熱的熱源。水箱模型實現(xiàn)了埋管入口水溫的實時變化，并通過水箱模型的啟停溫度的設(shè)定使兩種埋管連接形式的管群具有相同的儲熱量。
　　對建成的有蓄熱水箱的地埋管串并聯(lián)模型和并聯(lián)模型，

3、在每天總儲熱量相同和每天取熱時間相同的條件下，進行了 30天儲熱和30天取熱的模擬計算。分析了土壤儲熱體的溫度分布變化、發(fā)現(xiàn)對土壤儲熱為目的的地埋管換熱器性能進行模擬，考慮U 形管管腳間熱短路、鉆井間熱干擾、以及軸向溫度分布的不均勻性是有必要的。通過比較兩種鉆井連接形式的日儲熱時間、日平均儲熱功率、儲熱能效比等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)串并聯(lián)連接形式下，土壤的儲熱性能較優(yōu)；比較兩種鉆井連接形式的取熱量、取熱能效比、取熱效率等，發(fā)現(xiàn)串并聯(lián)連接的取熱能效比