土壤源熱泵垂直U型埋管溫度場(chǎng)及熱擾動(dòng)分析.pdf

1、土壤源熱泵地下?lián)Q熱埋管周圍的土壤溫度場(chǎng)的分布是進(jìn)行土壤源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵和前提。隨著土壤源熱泵的啟停及運(yùn)行時(shí)間的變化,地下埋管周圍的土壤溫度分布呈非穩(wěn)態(tài)特性。通過(guò)對(duì)地下垂直換熱埋管周圍非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬, 充分了解地下土壤溫度在熱泵運(yùn)行前后的分布情況，有利于合理設(shè)計(jì)地下?lián)Q熱埋管的埋深、數(shù)量及間距，對(duì)土壤源熱泵的實(shí)際運(yùn)行，提高系統(tǒng)的性能系數(shù)和經(jīng)濟(jì)性,降低熱泵系統(tǒng)初投資具有十分重要的意義。 本課題主要針對(duì)實(shí)際工

2、程中土壤源熱泵地下埋管的深度以及鉆井間距的定性問(wèn)題，首先傳熱理論方面，對(duì)地下?lián)Q熱器解析解和數(shù)值解兩大類傳熱模型的詳細(xì)分析比較，確定并建立了土壤源熱泵垂直Ｕ型地下?lián)Q熱器周圍非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的簡(jiǎn)化模型，即以解析解模型為基礎(chǔ)建模，而利用數(shù)值解的方法進(jìn)行求解；其次，通過(guò)土壤源熱泵冬季工況實(shí)驗(yàn)，分析了土壤源熱泵運(yùn)行前后地下溫度場(chǎng)的特性，得到了武漢地區(qū)土壤特性的相關(guān)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，并推斷確定了適宜的地下埋管深度至少為30m，計(jì)算同時(shí)驗(yàn)證了合乎規(guī)范的單井換熱