本文關鍵詞：地源熱泵系統(tǒng)中巖土熱物性與地埋管設計之間相關性的試驗

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【摘要】：地源熱泵(GSHP)使用淺層地熱能來進行供暖或制冷,只需要向系統(tǒng)中輸入少量的高品位能源如電能,即可將低品位熱能朝著高品位熱能轉移。它通過水與地能進行冷熱交換作為冷熱源。地層溫度比較恒定,土壤在恒溫層及增溫層的溫度變化較小,一般10m以下土壤的溫度接近于年平均大氣溫度。因此,對比傳統(tǒng)的空氣源熱泵,地源熱泵可以在冬日提供更高的蒸發(fā)溫度,在夏日提供更低的冷凝溫度。我國的地源熱泵起步不久,在熱泵設計的一些取值方面規(guī)范不夠完善。例如埋管間距在《地源熱泵系統(tǒng)規(guī)范》里僅僅給出一個取值范圍,實際大多地源熱泵的設計人員在設計中僅通過設計人員的經(jīng)驗、場地的大小和防止鉆井穿孔為依據(jù)設計鉆孔間距。本文通過研究北京通州地區(qū)實驗室鉆井的土壤熱物性和地溫場的變化規(guī)律,優(yōu)化地源熱泵系統(tǒng)設計。提出確定最佳間距的方法以及最佳間歇運行的時間。一方面通過熱物性測試得到的熱物性參數(shù)設計間距,另一方面通過地溫場直接的反應地埋孔周圍溫度的變化從而確認最佳間距。在對地溫變化持續(xù)的觀察中,發(fā)現(xiàn)溫度場在熱泵不間斷運行的情況下,土壤溫度變化的規(guī)律較接近二次多項式變化。長時間不停的運行主機,會使得土壤溫度在度過前期小范圍變化的過程后急速變化。
【關鍵詞】：地源熱泵(GSHP) 間距設計 熱物性測試
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 前言9-19
• 1.1 研究目的和意義9-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 地源熱泵的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 熱物性測試方法的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 熱物性測試儀研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 換熱模型的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 存在的問題16
• 1.4 研究內(nèi)容和技術路線16-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 技術路線16-17
• 1.5 主要完成工作量和取得成果17-19
• 第2章 地源熱泵熱物性原位試驗19-32
• 2.1 熱響應測試法介紹19-25
• 2.1.1 熱物性測試儀的基本原理20-21
• 2.1.2 傳熱模型21-23
• 2.1.3 熱物性參數(shù)計算方法23-25
• 2.2 現(xiàn)場熱響應試驗過程25-26
• 2.2.1 測試內(nèi)容25
• 2.2.2 測試標準25
• 2.2.3 測試步驟25-26
• 2.3 熱響應試驗數(shù)據(jù)26-29
• 2.4 鉆井間距的分析29-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 地溫場溫度監(jiān)測試驗32-58
• 3.1 試驗介紹32-37
• 3.1.1 地溫場介紹32-34
• 3.1.2 實驗原理34-35
• 3.1.3 實驗儀器35-37
• 3.2 實驗步驟37-38
• 3.3 實驗數(shù)據(jù)收集與分析38-49
• 3.3.1 原始溫度數(shù)據(jù)38-39
• 3.3.2 四處測溫點隨時間溫度變化39-45
• 3.3.3 單U、雙埋管U對比45-47
• 3.3.4 不同回填材料對比47-49
• 3.4 補充試驗和夏日制冷試驗49-57
• 3.4.1 水流對地溫場的影響49-52
• 3.4.2 夏日制冷試驗52-57
• 3.5 本章小結57-58
• 第4章 地溫變化的預測與分析58-62
• 第5章 結論與建議62-63
• 5.1 結論62
• 5.2 建議62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67

【相似文獻】

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