土壤源熱泵不同地下埋管形式的實測與數值模擬研究.pdf

1、能源與環(huán)境問題是當今世界的重要問題，空調能耗因為在建筑能耗中占有極大比例近年來得到持續(xù)廣泛關注。為了緩解能源供需矛盾、減少環(huán)境污染，積極開展空調領域的節(jié)能工作勢在必行。與傳統(tǒng)空調系統(tǒng)相比，土壤源熱泵利用淺層地熱能源實現制冷與供熱的目的，該系統(tǒng)因具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢近年來應用廣泛，因而發(fā)展前景廣闊。
　　在土壤源熱泵空調系統(tǒng)設計中，地下埋管換熱器的設計十分重要。我國幅員遼闊，不同地區(qū)地質結構的差異會對埋管換熱器換熱性能產生影響

2、。針對某一具體工程項目，本文運用軟件模擬研究埋管傳熱性能，并比較單U、雙U兩種埋管形式換熱器換熱性能，結合本項目工程比較不同埋管方案的換熱效率和經濟性，為最終項目設計方案選擇提供理論參考。
　　本文首先針對土壤源熱泵國內外研究進行了文獻調研，這為后續(xù)的研究積累了相關的理論基礎。隨后針對項目本身進行了實地的土壤熱響應測試，得到了模擬需要的土壤物性參數。
　　運用商用流體動力學軟件FLUENT，分別模擬了夏季和冬季不同工況下單U

3、和雙U埋管的換熱過程，模擬分別針對短時間運行1天和長時間運行30天兩個周期，考慮了不同進口溫度和進口流速對換熱過程的影響。通過對模擬結果的分析，研究隨著土壤源熱泵運行條件的改變，地埋管與周圍土壤之間的換熱狀況，主要包括流體和土壤溫度，還有不同溫度的影響范圍。比較相同運行條件下單U和雙U埋管的流體出口溫度和土壤熱作用半徑，比較單孔鉆井換熱量。
　　通過本文的研究，希望為實際工程提供一定的理論依據，使地源熱泵系統(tǒng)更好的運行，實現節(jié)能、