【摘要】： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識的提高,走可持續(xù)能源發(fā)展的道路已成了全球性的重要發(fā)展戰(zhàn)略。具有環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)也愈來愈受到人們的重視。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用蘊(yùn)藏于地下水、巖土、地表水中大量的低品位熱能來實(shí)現(xiàn)對建筑空間空調(diào)目的的系統(tǒng)設(shè)備。目前土壤源熱泵在寒冷地區(qū)的研究與工程應(yīng)用十分踴躍,國家相應(yīng)制定了很多設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,但在冬暖夏熱的南方地區(qū)(如廣東、廣西、海南以及東南亞地區(qū))關(guān)于熱泵技術(shù)的應(yīng)用還處于理論論證與探索階段,許多結(jié)論是定性的,缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐,地源熱泵技術(shù)是否適用于冬暖夏熱地區(qū),在該地區(qū)又如何合理地運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù),是一個(gè)值得探討的問題�；诖�,本文對在廣州大學(xué)城搭建的地埋管換熱器換熱性能實(shí)驗(yàn)臺,進(jìn)行了為期兩年的各種實(shí)驗(yàn)研究,獲得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過對這些數(shù)據(jù)的分析,掌握了地埋管換熱器的換熱規(guī)律,這對開展南方地區(qū)地源熱泵的研究很有意義。 文中收集了實(shí)驗(yàn)所在地的水文地質(zhì)情況,實(shí)驗(yàn)運(yùn)用高精度的Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀對地源熱泵在各種工況運(yùn)行下地下不同深度處土壤溫度、地埋管換熱器進(jìn)出口水溫進(jìn)行了測量,計(jì)算出了不同換熱器的換熱能力,并對三種換熱器的換熱能力進(jìn)行了比較分析。具體如下: 1.測量了在自然狀況下,不同深度處土壤溫度,指出了土壤溫度變化趨勢; 2.研究了地源熱泵在連續(xù)制冷與制熱工況下,三種地埋管換熱器換熱性能的比較。實(shí)驗(yàn)連續(xù)最長時(shí)間為:68天連續(xù)制冷模式運(yùn)行,16天連續(xù)制熱模式運(yùn)行。分別紀(jì)錄了土壤溫度、進(jìn)出口水溫隨時(shí)間變化的規(guī)律,得出了換熱器換熱能力的大小; 3.選出相同時(shí)間區(qū)域,對三類不同氣候類型的地區(qū)(嚴(yán)寒無夏、冬寒夏熱和夏熱冬暖)同種形式的地埋管換熱器的換熱能力進(jìn)行了比較,分析了不同氣候、土壤條件對土壤源熱泵換熱能力的影響; 4.研究了制熱和制冷兩種間歇工況下,土壤的溫度響應(yīng)規(guī)律。得到了系統(tǒng)在運(yùn)行和停機(jī)時(shí)間段土壤釋熱/冷和恢復(fù)前后的溫度變化曲線;比較了連續(xù)和間歇兩種工況下?lián)Q熱器的換熱能力,提出了可控間歇方法來強(qiáng)化地下傳熱的模式; 5.分析了“地源熱泵—太陽能熱水”和“地源熱泵—冷卻塔”混合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。按照每個(gè)設(shè)備在系統(tǒng)中所承擔(dān)不同的負(fù)荷比例,計(jì)算系統(tǒng)初投資與運(yùn)行費(fèi)用,通過比較不同的投資回收期來尋求系統(tǒng)優(yōu)化配置方案。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU833
【圖文】：

地下部分共設(shè)有3口井，鉆孔直徑為120m們n，井間距離為sm，分別埋入3Om長的單U形、雙U形和套管換熱器。回填土取當(dāng)?shù)氐呢埻�。地上部分設(shè)有水箱、水泵、過濾器、熱泵機(jī)組及轉(zhuǎn)子流量計(jì)，如圖2一1。肖肖嶸鶩丁拱竟物翔黝粗散蜘算嘴嘿哨賒喇翩喇宗喇翩單翰哺一帳 帳 {{{{{{{{{{{{{年年卜卜 卜 {{{水水 水 水蒙蒙 箱箱 箱 箱罐罐 }}})岸瓣)丁帶釁i釁抓翔綱黝黝靜徽肖葡嗡哨嶸嚼;肖l篇刀羚令事事 事 ，， ， … ………畝...........畫面目 目雙雙雙雙雙 雙 雙U管 管單單U管 管 管廠 廠 }}}}}}}}}}}}}}} /////////圖2一l系統(tǒng)示意圖FigZ· 1Systemsehematiedrawing系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)有兩個(gè)循環(huán):制冷劑循環(huán)和水循環(huán)。在制熱工況時(shí)，管道中的水首先經(jīng)過地埋管換熱器，水溫升高，再到達(dá)集水器，最后經(jīng)由水泵被輸送到熱泵機(jī)組，在蒸發(fā)器中將熱量傳給制冷劑變?yōu)榈蜏厮氐椒炙�，完成水循環(huán)，蒸發(fā)器中的制冷劑在壓縮機(jī)的作用下經(jīng)過冷凝器將熱量排放到室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度

2.1.2熱泵機(jī)組本文中，熱泵機(jī)組采用的是由中宇冷氣科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的地源式水冷帶獨(dú)立冷源風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，產(chǎn)品型號為LRFP一5001一DY，如圖2一2。內(nèi)部包含蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)，節(jié)流裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)通過換向閥來實(shí)現(xiàn)制冷制熱模式的轉(zhuǎn)換。機(jī)組制冷量為5.35kw，制熱量為 4.74kw，制冷輸入功率 1.202kw，制熱輸入功率 1.174kw，風(fēng)量1104耐/h.，充注的制冷劑是R22，整個(gè)機(jī)組長1380Inln

分a)雙Ub)單Uc)套管圖2-3垂直地埋管換熱器剖面圖FigZ一 3Seetiondrawingofheattransfer1號并為單創(chuàng)皿換熱口姆并為功理換熱拐姆并為容甘盛換熱公圖2一豎井平面圖(單位:cm) Fig24IehnograPhyforborehole

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