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地源热泵间歇运行地温变化特性及恢复特性研究 被引量:26
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作者 尚妍 李素芬 代兰花 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期350-356,共7页
针对土壤源热泵运行过程中地下传热衰减问题,进行了热泵间歇运行实验,测试分析了热泵间歇运行过程中地温变化规律及其对换热率和机组性能的影响.建立基于渗流的三维非稳态传热模型,对地下垂直U形埋管与周围土壤的热湿耦合传递进行数值计... 针对土壤源热泵运行过程中地下传热衰减问题,进行了热泵间歇运行实验,测试分析了热泵间歇运行过程中地温变化规律及其对换热率和机组性能的影响.建立基于渗流的三维非稳态传热模型,对地下垂直U形埋管与周围土壤的热湿耦合传递进行数值计算,模拟了热泵运行状态下地温变化及热泵停歇状态下地温恢复特性;数值分析了土壤导热系数、土壤孔隙率、不同回填材料及太阳辐射能对地温恢复过程的影响.实验与数值计算都表明,热泵可控间歇运行策略对于改善地下传热,提高热泵系统性能具有重要作用,探讨热泵可控间歇运行问题对于地热能高效一体化利用具有理论意义. 展开更多
关键词 土壤源热泵 间歇运行 地温恢复
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白膜、黑膜全年覆盖下的土壤水、热、盐变化 被引量:12
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作者 吴贤忠 李毅 +1 位作者 高志永 董建国 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期1701-1709,共9页
地膜覆盖因能有效地增温保墒增产而在黄土丘陵区旱作农林生产中广泛应用。为明确不同薄膜覆盖的差异以及连续覆膜条件下的土壤水热盐变化特征,于2015年7月1日—2017年6月30日在陕北米脂进行野外连续覆膜定位观测,试验设裸地(CK)、白色薄... 地膜覆盖因能有效地增温保墒增产而在黄土丘陵区旱作农林生产中广泛应用。为明确不同薄膜覆盖的差异以及连续覆膜条件下的土壤水热盐变化特征,于2015年7月1日—2017年6月30日在陕北米脂进行野外连续覆膜定位观测,试验设裸地(CK)、白色薄膜(WF)与黑色薄膜(BF)3种处理,利用GS3仪器监测0~150cm深度的土壤水分、温度和电导率。结果表明:1)连续覆盖两年后,两种覆膜处理平均土壤含水量为16.9%, CK为13.6%,土壤储水量分别达314.56mm、204.44mm,具体表现为土壤含水量BF在0~15cm高于WF(P<0.05),15~30cm低于WF(P<0.05); 0~150 cm, WF和BF总储水量差异不显著,与CK差异显著(P<0.05);在作物生育期覆膜平均较CK提高储水量60.8 mm。2)膜覆盖下近地面日温差WF大于BF, 0~150 cm,两种覆膜周年土壤平均温度无显著差异,较CK高1.3℃(P<0.05);气温较高条件下WF比BF、CK缩短冻融时间分别达8d和24d,WF更有利于土壤解冻和早春土壤增温。3)周年土壤表层盐分高,其中0~30 cm土层电导率为BF>WF>CK, 30~50 cm土层为WF>BF>CK,但土壤总体盐分较低,无土壤盐渍化趋势, 50 cm以下3种处理盐分没有差异。综合而言, WF较BF更能提高表层土壤温度, BF较WF更能提高表层土壤水分,覆膜保墒增温,延长作物生长时间。研究成果可为黄土丘陵区旱作农业覆膜应用提供土壤水热盐调控依据,也为果园和林地常年连续覆膜提供参考。 展开更多
关键词 薄膜覆盖 水盐运移 土壤温度 连续覆膜 水分恢复 黄土丘陵区
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上海地区太阳能-地源热泵联合供暖土壤温变特性的研究 被引量:5
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作者 徐辉 蔡颖玲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2314-2319,共6页
在上海地区完成太阳能-地源热泵复合系统不同运行模式下的供暖实验,分析不同运行模式对土壤温度变化的影响,并在此基础上利用TRNSYS软件建立系统瞬时模型,预测4种供暖模式下土壤温度的变化趋势。实验结果表明:连续运行5 d,地源热泵单独... 在上海地区完成太阳能-地源热泵复合系统不同运行模式下的供暖实验,分析不同运行模式对土壤温度变化的影响,并在此基础上利用TRNSYS软件建立系统瞬时模型,预测4种供暖模式下土壤温度的变化趋势。实验结果表明:连续运行5 d,地源热泵单独运行模式下,土壤的平均温度为17.38℃;联合运行模式下,土壤的平均温度为18.42℃;间歇模式下,自然恢复条件下土壤平均恢复率为0.61,太阳能的加入使土壤的平均恢复率均大于1;联合模式下,土壤温度的变化很大程度上取决于太阳辐照强度。同时,利用实验中4种不同模式下土壤温度的变化趋势,可验证TRNSYS预测4种模式土壤温度变化趋势的准确性。 展开更多
关键词 太阳能 地源热泵 土壤温度 土壤恢复率 运行模式
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地埋管地源热泵间歇运行岩土体温度恢复特性研究 被引量:3
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作者 李钰楠 杜震宇 肖璠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1268-1274,共7页
通过对寒冷地区的地埋管地源热泵系统间歇供冷工况试验,获得地埋管周围岩土体温度场的分布数据,研究地埋管地源热泵系统自然间歇运行及在人为控制的不同开停比下岩土体的温度变化规律及恢复情况。试验结果表明:岩土体的温度恢复能力随... 通过对寒冷地区的地埋管地源热泵系统间歇供冷工况试验,获得地埋管周围岩土体温度场的分布数据,研究地埋管地源热泵系统自然间歇运行及在人为控制的不同开停比下岩土体的温度变化规律及恢复情况。试验结果表明:岩土体的温度恢复能力随着间歇运行时间的增加而缓慢地降低,且降幅逐渐趋于平缓;除-40 m深度处的含水层外,岩土体的温度恢复率基本随深度的增加而增大。同时结合建筑的动态负荷特征,建议在满足用户使用要求的前提条件下采用昼夜交替间歇运行模式,岩土体的温度恢复情况较好,为寒冷地区地埋管地源热泵的推广应用提供了一定的理论依据和基础数据。 展开更多
关键词 地埋管地源热泵 间歇运行 温度恢复 岩土体热平衡
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管群间歇散热的土壤温度响应与恢复特性 被引量:3
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作者 张琳琳 赵蕾 杨柳 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期299-305,共7页
为了分析地下水渗流作用下地埋管群的传热性能,基于移动有限长线热源模型解析解,结合叠加原理给出地埋管群在土壤中散热所引起的动态温度响应的解析解.对一个3×3顺排管群在土壤中的传热过程进行三维动态数值仿真,验证解析解的正确... 为了分析地下水渗流作用下地埋管群的传热性能,基于移动有限长线热源模型解析解,结合叠加原理给出地埋管群在土壤中散热所引起的动态温度响应的解析解.对一个3×3顺排管群在土壤中的传热过程进行三维动态数值仿真,验证解析解的正确性.基于解析解研究地下水渗流作用下管群换热器连续和间歇散热所引起的土壤温度响应特征.结果表明:当间歇运行时,可缓解管群间的热干扰,使得土壤温升显著减小,即土壤温度得到一定程度的恢复.针对地埋管间歇散热的情况,探讨渗流速度和土壤热物性对土壤温度响应和恢复特性的影响规律.结果表明:渗流速度越大,土壤温度恢复的幅度越大,且土壤物性对土壤温度响应和恢复特性的影响也很明显.地埋换热管群所引起的土壤温度响应和恢复特性受地质状况和地下水渗流速度的综合作用影响. 展开更多
关键词 土壤源热泵 地下水渗流 间歇运行 叠加原理 地温恢复
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地源热泵间歇运行下土壤热湿迁移的实验研究 被引量:3
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作者 金光 陈正浩 +2 位作者 郭少朋 郝楠 张之强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期254-259,共6页
建立地埋管换热土壤热湿迁移过程的实验装置,对地源热泵间歇运行时不同进口流体温度及不同土壤体积含水率下土壤温湿度场的变化特性进行实验研究。实验结果表明∶间歇运行时,入口流体温度的升高会使土壤温度最大值升高,但不利于土壤温... 建立地埋管换热土壤热湿迁移过程的实验装置,对地源热泵间歇运行时不同进口流体温度及不同土壤体积含水率下土壤温湿度场的变化特性进行实验研究。实验结果表明∶间歇运行时,入口流体温度的升高会使土壤温度最大值升高,但不利于土壤温度的恢复,土壤体积含水率的增加在一定程度上有利于地下换热和土壤温度的恢复。系统开机后存在土壤温度上升的主上升区,此区温度增幅超过65%,关机后第18小时土壤温度基本恢复至初始温度;系统关停后在温湿度梯度的作用下会出现温度和含水率最大值后移的现象,热源对土壤温度和含水率的作用半径约为280和375 mm;开停比为1∶2时温湿度较1∶1能恢复得更低,合理设置停机时间有利于机组长期有效运行。 展开更多
关键词 地源热泵 地温恢复 实验研究 间歇工况 热湿迁移
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热泵间歇制热及土壤热响应特性的研究 被引量:10
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作者 陈颖 丁广城 杨敏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期257-261,共5页
研究了广东地区地源热泵机组间歇式运行模式下埋地管换热器的换热能力及土壤热响应特性。土壤源热泵系统的单U、双U埋地管换热器深30m,在连续运行工况下,系统运行12h后土壤温度变化很小,单U和双U井的土壤平均温度分别下降5.16℃和6.30℃... 研究了广东地区地源热泵机组间歇式运行模式下埋地管换热器的换热能力及土壤热响应特性。土壤源热泵系统的单U、双U埋地管换热器深30m,在连续运行工况下,系统运行12h后土壤温度变化很小,单U和双U井的土壤平均温度分别下降5.16℃和6.30℃,系统停机后自然恢复到初始温度需要长达75h。分别取开停时间比3h:5h和4h:5h进行实验,并比较了间歇和连续两种工况下地埋管换热能力的大小,发现间歇工况下单U井的换热能力可分别提高8.3%和7.6%,双U井可分别提高10.2%和3.1%。 展开更多
关键词 间歇工况 热泵 土壤温度恢复率 热响应 换热能力
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地埋管换热系统中土壤温度恢复特性分析 被引量:4
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作者 茅靳丰 李超峰 +2 位作者 李永 邢哲理 周进 《暖通空调》 北大核心 2015年第11期86-90,69,共6页
针对防护工程负荷特点,基于温度场叠加原理建立了考虑轴向传热的纯导热介质和考虑地下水流动的土壤温度恢复模型。利用所建立的纯导热模型,对不同深度、径向距离、运行方式及地埋管热流密度下土壤温度恢复过程进行了分析。研究了地下水... 针对防护工程负荷特点,基于温度场叠加原理建立了考虑轴向传热的纯导热介质和考虑地下水流动的土壤温度恢复模型。利用所建立的纯导热模型,对不同深度、径向距离、运行方式及地埋管热流密度下土壤温度恢复过程进行了分析。研究了地下水流动对土壤温度恢复的影响及地埋管的热作用距离。结果显示:地表及轴向传热对土壤温度恢复的影响不可忽略;土壤温度恢复率随着与埋管距离的增大和运行周期的延长而降低,随地下水流速的增大而升高;土壤温度恢复特性与岩土物性、室外气象参数、系统运行方式等有关,而与地埋管热流密度无关;在冷热负荷不平衡的地区布置地埋管时应适当增大埋管间距。 展开更多
关键词 地埋管 土壤温度恢复特性 纯导热 地下水流动 模型
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