土壤源熱泵是一種節(jié)能、環(huán)保、高效利用可再生資源的“綠色”空調(diào)新技術(shù),在我國建筑空調(diào)系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。垂直U型管換熱器由于其占地面積少、可用范圍廣、恒溫效果好、換熱效率高、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),目前已成為應(yīng)用最廣泛的一種埋管方式。垂直U型管換熱器主要分為兩種:單U型管換熱器和雙U型管換熱器。目前,對(duì)于單U型管換熱器的研究較多,大多數(shù)的土壤源熱泵采用的都是單U型管換熱器。近年來,雙U型管換熱器以其鉆井利用率高和換熱性能好等優(yōu)點(diǎn)開始被廣泛應(yīng)用。 本文首先針對(duì)熱滲耦合作用下的單U型管換熱器,建立了換熱器周圍熱滲耦合土壤及管內(nèi)流體的物理數(shù)學(xué)模型。將土壤考慮為均勻的、各向同性的多孔介質(zhì),地下水為三維滲流,土壤沿深度方向分層,考慮其熱物性沿深度方向變化。采用Fluent軟件對(duì)埋深50m埋管換熱器夏季連續(xù)運(yùn)行20天后的土壤溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。本文的創(chuàng)新之處在于:①考慮了土壤沿深度方向的熱物性變化,使模型更接近實(shí)際情況;②將地下水的滲流視為三維滲流,考慮土壤沿深度方向的傳熱。這與以前的研究者將土壤視為單一的土壤類型,以及只考慮土壤的二維滲流,忽略土壤沿深度方向傳熱的數(shù)學(xué)模型相比都有了改進(jìn)。本文研...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1土壤源熱泵原理圖(制冷工況)

溫度呈周期性變化，但波動(dòng)幅度小于氣溫的波幅，而且存在時(shí)間上的延遲。由于巖土溫度全年相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。圖1.1為土壤源熱泵的工作原理圖。夏季運(yùn)行時(shí)。熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器吸收建筑物內(nèi)的熱量，同時(shí)冷凝器通過埋管換熱器與地下土壤....

圖1.2水平埋管換熱器示意圖

土壤源熱泵系統(tǒng)按埋管形式可分為水平埋管熱泵、垂直埋管熱泵和螺旋埋管熱泵。①水平埋管熱泵如圖1.2所示，當(dāng)有足夠土地表面可利用時(shí)，可用此系統(tǒng)。塑料管水平埋設(shè)在溝壕中，一般埋設(shè)深度1.2一3米，每個(gè)溝槽中有1一6根管子。雖然一個(gè)溝槽中埋設(shè)多根管道需更大的溝槽空間，但溝槽數(shù)量較少，因此....

圖1.3垂直埋管換熱器示意圖

Fig.l.2Sehematiediagr田爪ofhorizontalgroundheatexehanger②垂直埋管熱泵如圖1.3所示，垂直熱泵系統(tǒng)將封閉管路插入垂直的井中。地下用于熱交換的管路主要分為兩種:U型管和套管。垂直埋管熱泵系統(tǒng)較水平系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)。首先它不需像水平....

圖1.4螺旋埋管換熱器示意圖

WI!，單|、圖1.2水平埋管換熱器示意圖Fig.l.2Sehematiediagr田爪ofhorizontalgroundheatexehanger②垂直埋管熱泵如圖1.3所示，垂直熱泵系統(tǒng)將封閉管路插入垂直的井中。地下用于熱交換的管主要分為兩種:U型管和套管。垂直埋管熱泵系統(tǒng)....

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