恒熱流下地埋管周圍土壤溫度恢復(fù)特性的研究.pdf

1、地源熱泵是利用地下淺層的熱資源，通過輸入少量的高位能（如電能）來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到冬天制熱夏天制冷的目的。不僅具有電能消耗少、運(yùn)行穩(wěn)定高效等優(yōu)點(diǎn)，而且環(huán)境效益也特別顯著，減少了有害氣體的排放而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，尤其是土壤源熱泵，目前在工程項(xiàng)目中被廣泛使用。但土壤作為該空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，不僅影響著與之緊密接觸的埋管換熱器的換熱性能，也間接的影響著系統(tǒng)的COP值。因此很有必要對地下土壤在土壤源熱泵系統(tǒng)中的換熱特性進(jìn)行詳細(xì)

2、研究，尤其是經(jīng)過和地埋管熱交換之后土壤的恢復(fù)特性。
　　 本文在常熱流有限線熱源模型的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了階躍負(fù)荷和疊加原理的變熱流有限線熱源模型，可將土壤吸熱階段和恢復(fù)階段等效成熱流密度為q和0的交替變化，并利用自建實(shí)驗(yàn)平臺對該模型能否用于本文研究進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，本文模擬了在不同的工況下、不同的啟停比，不同的熱流密度下的土壤溫度變化規(guī)律，以及詳細(xì)研究了土壤密度、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)等主要熱物性參數(shù)對土壤溫度變化的影響，獲得了

3、一些結(jié)論。
　　 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對初始溫度模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到，理論初始溫度值與實(shí)測值具有較高的吻合程度，尤其是深度10m以下，相對誤差最大值出現(xiàn)在20m處，也僅有3.7％，能夠較好的用于實(shí)際工程的研究中;在對有限線熱源模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時，得出在鉆孔一半深度處土壤溫度理論值和實(shí)測值較吻合，誤差在15％左右，符合工程允許的范圍;對于在不同工況下土壤的恢復(fù)情況及不同的土壤熱物性參數(shù)對土壤溫度的影響等，由于結(jié)論較多，在本文給予詳細(xì)介