(地下水流动对地下管群换热器传热的影响分析)

时间:11月26日 来源:河北太阳能发电 访问:
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  我国地域辽阔,蕴藏着丰富的地表浅层地能资源(通常小于400m),由于土壤源热泵自身的优越性,以及人们对环保、节能意识的日益重视,土壤源热泵在我国必将有着广阔的发展前景。土壤耦合热泵系统因其使用可再生的地热能,被称为是21世纪的一项最具有发展前途的具有节能和环保意义的制冷空调技术而蓄冷技术则是为缓解电力供应紧张局面,在以平衡电网峰谷负荷、削峰填谷为目的的形势下迅速发展起来的一种改变电力需求侧用电方式的空调技术。鉴于此,哈尔滨工业大学提出了一种适合于以空调负荷为主、采暖负荷为辅地区的全新的热泵型空调系统一土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统。该系统在建筑物空调时段,进行周期性的蓄冷、释冷、停机运行,盘管周围土壤也随之发生周期性的冻融相变;冬季可供给建筑物所需的热量。曾经对这种系统在热传导机制下进行过研究,本文即针对这种系统,进一步研究渗流对地下管群换热器换热的影响情况。

  目前国内外关于竖直U型埋管换热器的传热模型都是基于纯导热的模型,虽然很多研究者和工程技术人员认识到地下水渗流可能对地下埋管换热器的换热能力产生重要的影响,也提出过一些定性的分析,但是由于该问题的复杂性,至今很少见到深入的理论分析,现有的地下埋管换热器设计软件主要基于线热源理论、圆柱热源理论、能量守恒方程等来建立控制方程,也都没有考虑地下水渗流的影响。但在美国明尼苏达州,曾经出现现场测试的土壤导热系数极度偏高,后经分析是由地下水流动引起的121.英国的一栋三层办公楼夏季管内流体平均温度测试值比模拟值低很多,测试值只达到3*C,经分析是由于地下水流动使管周围的温度降低而引起的131.此外,在几个现场测试和采用人工地下水流动的模拟的1、20、S远边界g等、温\ / 23、26、29、32、35共7根管进行10h供暖。根据可知,长江中下游地区地下水位线较高,其中上海地区的地下水位线平均为1.0~1.5m,因此本文在计算有渗流情况时将地下管群换热器考虑成全部位于饱和区内。

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