土壤源熱泵型U埋管換熱器傳熱研究.pdf

1、土壤源熱泵系統(tǒng)利用地下土壤作為冷（熱）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(lái)越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。 本文介紹了土壤的物性，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)給出原始地溫計(jì)算式。針對(duì)垂直U型埋管換熱器建立瞬態(tài)傳熱模型，采用控制容積法對(duì)方程進(jìn)行離散，對(duì)換熱器周?chē)寥罍囟葓?chǎng)和管內(nèi)流體溫度進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的較好。結(jié)果表明：靠近管井壁面的區(qū)域徑向溫度梯度大，

2、遠(yuǎn)離管井壁面的區(qū)域土壤溫度變化不明顯。隨著土壤源熱泵在制冷工況下連續(xù)運(yùn)行，埋管出口介質(zhì)溫度和管井壁面溫度逐漸升高。熱泵剛開(kāi)始運(yùn)行的一段時(shí)間，管井壁面溫度升高的很快，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，溫度變化減小，直至達(dá)到某一穩(wěn)定溫度值，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定后的換熱器傳熱半徑可用于確定兩管井的最小間距。進(jìn)一步分析了單位長(zhǎng)度管井換熱量對(duì)換熱性能的影響，單位長(zhǎng)度管井換熱量越大，可減小埋管長(zhǎng)度和管井?dāng)?shù)，但埋管出口介質(zhì)溫度相應(yīng)也越高，熱泵制冷性能降低。因此應(yīng)