垂直U型埋管換熱器的傳熱動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用大地作為冷熱源,通過中間介質(zhì)在埋設(shè)于地下的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng),與大地進(jìn)行熱量交換,進(jìn)而由熱泵實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的空調(diào)。與傳統(tǒng)空調(diào)方式比較,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用可再生能源,具有節(jié)能和環(huán)保的特點(diǎn)。采用U型垂直埋管換熱器的土壤源熱泵以其占地面積小、適用范圍廣、性能穩(wěn)定、換熱效率高等優(yōu)勢(shì)得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
　　本文在分析了現(xiàn)有傳熱模型局限性的基礎(chǔ)上,通過鉆孔壁將地?zé)釗Q熱器的傳熱模型分為兩部分:鉆孔外的傳熱模型和鉆

2、孔內(nèi)的傳熱模型。鉆孔外的模型是在目前比較先進(jìn)的有限長(zhǎng)線源模型的基礎(chǔ)上建立的有限長(zhǎng)柱源模型,并建立定熱流和變熱流情況下?lián)Q熱器與周圍土壤的傳熱計(jì)算模型,利用該模型在已知遠(yuǎn)地點(diǎn)溫度Tg的情況下可求出鉆孔壁溫度Tb。鉆孔內(nèi)的模型采用流體的準(zhǔn)三維傳熱模型,該模型突破了國(guó)際上慣用的半經(jīng)驗(yàn)公式的方法,通過理論分析首次得到了地?zé)釗Q熱器流體進(jìn)出口溫度隨地?zé)釗Q熱器結(jié)構(gòu)和負(fù)荷變化的解析解表達(dá)式。實(shí)際的地埋換熱器負(fù)荷是逐時(shí)變化的,所以將地埋換熱器隨時(shí)間變化的負(fù)

3、荷可設(shè)為一系列正弦負(fù)荷,利用疊加原理建立了瞬變熱流的地埋換熱器模型,進(jìn)而可以確定在隨時(shí)間任意變化的負(fù)荷作用下任意時(shí)刻的溫度響應(yīng)。
　　地?zé)釗Q熱器的傳熱研究必須將熱泵機(jī)組的運(yùn)行狀況耦合起來,而換熱器內(nèi)介質(zhì)出口溫度正是熱泵機(jī)組冷凝端介質(zhì)的進(jìn)口溫度,通過這一紐帶,本文以MATLAB/Simulnk為平臺(tái),編制仿真程序和模塊進(jìn)行系統(tǒng)仿真。
　　地源源熱泵在我國(guó)是一個(gè)新興的科學(xué)研究領(lǐng)域,節(jié)能、環(huán)保、美化環(huán)境,有著廣闊的發(fā)展前景,存在著