豎直埋管換熱器傳熱計算方法與研究

1、豎直埋管換熱器傳熱計算方法與研究豎直埋管換熱器傳熱計算方法與研究豎直埋管換熱器傳熱計算方法與研究頁眉第1章引言1.1研究背景1.1.1熱泵技術(shù)及地源熱泵系統(tǒng)隨著能源危機的加劇，人們開始清楚的意識到，在合理開發(fā)利用常規(guī)能源的同時，也要大力發(fā)展清潔的可再生能源，這要求人們必須對于社會能源消耗情況要有清楚的認(rèn)識。地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地

2、方，還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的功能。地源熱泵系統(tǒng)作為熱源對建筑物進(jìn)行供熱和空調(diào)與空氣熱源相比有全年溫度波動小、數(shù)值相對穩(wěn)定等優(yōu)點具有良好的節(jié)能與環(huán)境效益近年來在國內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。地埋管地源熱泵系統(tǒng)是利用2O0m以內(nèi)淺層地殼中熱量的地源熱泵系統(tǒng)它采用地埋管換熱器(geothermalheatexchanger

3、)與大地(地層土壤、地下水)進(jìn)行換熱規(guī)避了地下水地源熱泵的問題同時保留了該系統(tǒng)的優(yōu)點有著廣闊的適用范圍因此將成為地源熱泵供熱空調(diào)技術(shù)的主導(dǎo)形式。本文重點介紹地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)包括一室內(nèi)部分和兩部分組成的室內(nèi)部分包括熱1998年美國商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19%其中在新建筑里面占30%據(jù)1999年的統(tǒng)計歐洲的一些國家在家用的供熱裝置中地源熱泵所占比例如下:瑞土為96%、奧地利為38%、丹麥為27%。1912年，瑞士

4、人H.Yellowly[1]首次提出了利用土壤作為熱泵系統(tǒng)熱源的設(shè)想，隨后申請了專利。50年代初，美國，英國開始使用地?zé)岜P管做家用泵，并開始研究土壤耦合熱泵。土壤耦合熱泵與早期使用的研究工作主要有：①1947年英國電氣研究協(xié)會開始研究地下埋管熱泵。②1948年Inkslinger和Glass[2]根據(jù)Kelvin線性源理論提出了地下埋管換熱器的線性源理論[3]。③1953年，美國電力協(xié)會認(rèn)為這個時期的試驗還沒有提供出可供使用的設(shè)計方法。