地埋管換熱器換熱性能數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、地源熱泵技術是利用淺層地熱能來進行建筑供熱、供冷的一種節(jié)能型空調技術，此技術隨著對建筑節(jié)能的重視而逐步得到廣泛應用。地源熱泵系統(tǒng)分為水源與地埋管地源熱泵系統(tǒng)，由于水源熱泵技術在使用推廣中受到水資源等條件的限制，應用局限性較大，而地埋管地源熱泵技術避免了水源熱泵的缺點，具有廣泛的適用性。地埋管地源熱泵技術在近幾年才得到廣泛應用，由于地下土壤條件的復雜性，地埋管換熱器仍存在諸多問題需要解決。
　　 本文通過對地埋管換熱器的傳熱過程進

2、行分析，利用數(shù)值模擬與實驗相結合的方法對豎直單U型、雙U型地埋管換熱器及套管式地埋管換熱器在不同流速、埋管布局、管徑匹配以及不同流程形式時的換熱性能以及上述三種地埋管的土壤溫度場進行了研究。通過數(shù)值模擬及實驗研究得出以下結論:
　　 模擬研究表明，隨著流速的提高，地埋管換熱器的換熱量隨之增大;單U型地埋管換熱器采用管間距50mm時的換熱能力高于管間距60mm，埋管換熱器采用DN32管徑時換熱能力高于DN25管徑的單U型地埋管換熱

3、器;雙U型地埋管換熱器采用交叉埋管形式時換熱效果優(yōu)于其它形式的埋管;套管式換熱器采用內進外出、同軸形式時換熱量優(yōu)于采用外管進內管出形式的地埋管換熱器;內管管徑為DN32時的套管式換熱器換熱能力大于內管為DN25的套管換熱器。三種形式的地埋管換熱器模擬達到穩(wěn)定時，土壤溫度場的作用半徑可達到2m左右。
　　 本課題根據(jù)數(shù)值模擬研究，從中選擇了三種最佳的地埋管換熱器形式，即管間距60mm、DN32的單U型地埋管，交叉形式的雙U型地埋管