發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 18:34

　　近年來(lái),水平式地埋管換熱器尤其是路面下水平式地埋管換熱器逐步受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。路面下水平式地埋管換熱器利用道路路基施工便利進(jìn)行安裝,可有效節(jié)約地埋管換熱器前期安裝中的鉆孔或開(kāi)挖溝槽費(fèi)用,且公路作為城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施,僅中國(guó)每年新增公路里程就達(dá)100 000 km以上,因此該方案應(yīng)用潛力較大。為了探究路面下水平地埋管換熱器的熱擴(kuò)散半徑以及氣溫對(duì)其換熱能力的影響,本文采用Geo Cube熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀,對(duì)路面下埋深0.5 m的水平串聯(lián)式地埋管換熱器進(jìn)行了兩次加熱功率分別為4 k W和6 k W的現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)熱響應(yīng)試驗(yàn),并基于4 k W熱響應(yīng)試驗(yàn)參數(shù)利用COMSOL軟件建立了路面下水平串聯(lián)式地埋管換熱器3D數(shù)值模型。研究結(jié)果表明:氣溫波動(dòng)對(duì)路面下地埋管換熱器換熱能力有顯著不利影響。在熱響應(yīng)試驗(yàn)中,該影響會(huì)隨著加熱功率的增大而減小。路面下水平串聯(lián)式地埋管換熱器熱擴(kuò)散半徑確定為小于0.75 m,建議地埋管安裝間距大于1.5 m以防止熱干擾。所建數(shù)值模型模擬精度良好,可用于路面下水平串聯(lián)式地埋管換熱器換熱過(guò)程模擬。 

【文章來(lái)源】：工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,28(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

地埋管回路平面圖

在進(jìn)行熱響應(yīng)試驗(yàn)前需對(duì)地埋管回路進(jìn)行沖洗、水壓試驗(yàn)和無(wú)負(fù)荷循環(huán)試驗(yàn)。沖洗及水壓試驗(yàn)?zāi)康氖乔謇淼芈窆芑芈穬?nèi)雜質(zhì)，排出氣泡，并檢查地埋管是否有滲漏情況。本次沖洗及水壓試驗(yàn)首先利用沖洗機(jī)對(duì)地埋管回路進(jìn)行沖洗，持續(xù)約2ih，完成沖洗后利用手壓泵對(duì)地埋管回路進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)西側(cè)地埋管回路無(wú)法穩(wěn)壓，判斷該地埋管回路有滲漏點(diǎn)，而東側(cè)地埋管回路(圖2紅框內(nèi))試驗(yàn)結(jié)果符合國(guó)際地源熱泵協(xié)會(huì)(IGSHPA)要求的管路無(wú)泄漏標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)負(fù)荷循環(huán)試驗(yàn)是利用熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀采用無(wú)負(fù)荷循環(huán)法向地埋管回路內(nèi)注滿水并循環(huán)運(yùn)行24ih，通過(guò)出水口水溫傳感器測(cè)得地埋管埋深0.5im土壤初始溫度，進(jìn)行4ik W熱響應(yīng)試驗(yàn)的土壤平均初始溫度為11.74i℃，6ik W熱響應(yīng)試驗(yàn)的土壤平均初始溫度為13.59i℃，兩次土壤初始溫度差異較大是因?yàn)樯疃?.5im土壤溫度受氣溫變化影響較大，不同日期分別進(jìn)行的兩次熱響應(yīng)試驗(yàn)氣溫不一致，導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)深度0.5im土壤溫度不同。圖3 Geo Cube熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀工作原理圖

Geo Cube熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀工作原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3373292