土壤源熱泵間歇運行垂直埋管周圍土壤溫度場的研究.pdf

1、本文從我國的能源以及環(huán)境形勢出發(fā)，針對土壤源熱泵實際運行工況研究了土壤源熱泵間歇運行換熱情況，土壤源熱泵系統(tǒng)間歇運行可以使土壤溫度有效恢復(fù)，使系統(tǒng)能效比保持在較高水平。為研究間歇運行下埋管周圍土壤的換熱情況，對青島某土壤源熱泵空調(diào)工程的土壤原始溫度場及運行情況進行了測試及分析研究，同時根據(jù)間歇運行特點建立了三維非穩(wěn)態(tài)雙 U 型垂直埋管及其周圍土壤的傳熱模型，并利用有限元方法進行了計算。 首先，通過建立的雙 U 型地埋管換熱模型，

2、分析了夏季及冬季土壤源熱泵機組間歇運行中，進地進水管溫度一定時不同時期雙U型埋管出地水溫度，并與試驗測試結(jié)果進行了對比來驗證計算的可靠度，吻合結(jié)果比較理想，計算出單位埋管管長換熱量，并與實際測試的埋管換熱量進行對比；然后通過測試分析花崗巖石地質(zhì)條件下的土壤源熱泵以及系統(tǒng)的能效比EER，系統(tǒng)達(dá)到了較高的能效比，花崗巖石土壤可以作為熱泵系統(tǒng)的良好冷熱源，并分析了熱泵及系統(tǒng)EER隨熱泵負(fù)荷側(cè)及地源側(cè)水溫度變化的規(guī)律。 其次，分析了不同

3、啟停比對埋管周圍換熱的影響，以及不同土壤物性、不同進水溫度對埋管周圍溫度場的影響，并根據(jù)啟停比1∶1時不同深度及半徑處溫度的變化趨勢研究了不同時刻的溫度影響范圍，通過分析長期運行下的土壤溫度場，提出了間歇運行啟停比為1∶1時，花崗巖石地質(zhì)條件下雙U型垂直埋管經(jīng)濟埋管間距宜在3m～4.5m之間。然后通過建立的單U型底部埋管模型分析了土壤源熱泵間歇運行中，單U型埋管周圍溫度隨時間的變化情況，并與雙U型埋管的溫度場及埋管換熱情況進行了對比，計