地源熱泵系統(tǒng)夏季熱響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)研究及影響因素分析.pdf

1、地埋管地源熱泵技術(shù)是一種高效節(jié)能的技術(shù)，隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重逐漸被廣泛應(yīng)用。準(zhǔn)確測量地埋管區(qū)域土壤熱物性參數(shù)是準(zhǔn)確設(shè)計(jì)地埋管換熱器的前提與保證。熱響應(yīng)測試法是工程上最常用的土壤熱物性的測試方法，但熱響應(yīng)測試中測試參數(shù)的選取的準(zhǔn)確性會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，如加熱功率、管內(nèi)流速、測試時(shí)長等，分析參數(shù)對熱響應(yīng)測試結(jié)果的影響對現(xiàn)場測試有重要意義。
　　本文從傳熱學(xué)和流體力學(xué)原理，分析地埋管周圍土壤熱響應(yīng)過程，得出地埋管進(jìn)出

2、口水溫差及管內(nèi)流速是影響土壤導(dǎo)熱系數(shù)和單位孔深換熱量的主要因素，影響程度分別為1和0.8。
　　搭建實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行夏季熱響應(yīng)測試。分別采用溫度直接測量法與循環(huán)水溫度測量法對土壤初始溫度進(jìn)行測量，分析得出當(dāng)管內(nèi)循環(huán)水流速大于0.4m/s時(shí)，采用循環(huán)水溫法所測土壤初始溫度值誤差較小，在2％左右。
　　分析加熱功率對測試結(jié)果的影響，得出加熱功率增加15.7%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的測試結(jié)果增加2.98%，單位孔深換熱量的測試結(jié)果增加17.1%

3、；加熱功率降低16.18%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的測試結(jié)果增加4.17%，單位孔深換熱量的測試結(jié)果降低14.64%。故加熱功率對導(dǎo)熱系數(shù)測試結(jié)果影響較小，對單位孔深換熱量的測試結(jié)果影響很大，即單位孔深換熱量隨著加熱功率的增加(減小)明顯增加(減小)。
　　分析測試時(shí)間對測試結(jié)果的影響，測試時(shí)間24h與72h相比，土壤導(dǎo)熱系數(shù)的相對誤差在8.69%之內(nèi)，單位孔深換熱量的相對誤差在0.77%以內(nèi)。所以在實(shí)際工程應(yīng)用中，綜合測試精度以及工程期限等

4、的考慮，熱響應(yīng)測試進(jìn)行24小時(shí)是可以的。
　　分析管內(nèi)流速對測試結(jié)果的影響，以管內(nèi)流速0.8m/s時(shí)所得熱響應(yīng)測試結(jié)果為基準(zhǔn)，當(dāng)管內(nèi)流速大于0.4m/s時(shí)測試結(jié)果相對誤差較小，導(dǎo)熱系數(shù)相對誤差在7.62%以內(nèi)，單位孔深換熱量相對誤差在6.39%以內(nèi)，故當(dāng)管內(nèi)流速大于0.4m/s時(shí)測試結(jié)果較為準(zhǔn)確且埋管換熱較好。并且流速對導(dǎo)熱系數(shù)、單位孔深換熱量和進(jìn)出口溫差均有影響，但對后兩者的影響更顯著。
　　此外針對土壤溫度恢復(fù)情況進(jìn)行了