寒区隧道地源热泵型供热系统岩土热响应试验 被引量：38

1

作者 张国柱 夏才初 +2 位作者 马绪光 李攀 魏强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期99-105,共7页

为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中。通过开展寒区隧道地源热泵供热系统岩土热响应试验,研究热交换管管内循环介质的入口温度、流量和管间距对换热量的影响以及热交换对隧道围岩和衬砌温度场... 为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中。通过开展寒区隧道地源热泵供热系统岩土热响应试验,研究热交换管管内循环介质的入口温度、流量和管间距对换热量的影响以及热交换对隧道围岩和衬砌温度场的影响。试验结果表明:管内循环介质的流量一定时,换热量随着入口温度的增加而呈线性增加;管内循环介质的入口温度一定时,换热量随着流量的增加而呈指数增加。增加流量可以提高热交换管内循环介质的换热能力,但却增加管内循环介质与管壁之间的阻力,建议热交换管管内循环介质流量不宜超过0.75 m3/h。热交换管间距为100和50 cm时,围岩温度场的影响深度分别约为75和100 cm。热交换管间距越小,围岩温度场的影响范围则越大,温度增量也越大。 展开更多

关键词 隧道工程 寒区隧道 地源热泵 热交换管 岩土热响应试验

下载PDF 职称材料

双U型地埋管换热器换热性能模拟分析 被引量：11

2

作者 杨培志 陈嘉鹏 +1 位作者 陈君文 李明 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1733-1738,共6页

针对垂直双U型地埋管换热器,在MATLAB平台上建立热渗耦合作用下地埋管换热器的三维数值传热模型,并通过岩土热响应试验验证该模型的正确性。基于建立的三维数值传热模型,分析U型管内水流速度、回填材料热物性参数、地下水渗流速度及地... 针对垂直双U型地埋管换热器,在MATLAB平台上建立热渗耦合作用下地埋管换热器的三维数值传热模型,并通过岩土热响应试验验证该模型的正确性。基于建立的三维数值传热模型,分析U型管内水流速度、回填材料热物性参数、地下水渗流速度及地下水水位对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明:当U型管内水流速度从0.1 m/s增大到0.2 m/s时,可以明显提高地埋管换热器的换热性能;与增大导热系数相比,增大容积比热对提升地埋管换热器换热性能不明显;当地下水渗流速度从0 m/a增大到35 m/a时,地埋管换热器与土壤的换热效果明显;地下水位对地埋管换热器换热性能有较大影响。 展开更多

关键词 地埋管换热器 三维数值传热模型 地下水渗流 岩土热响应试验

下载PDF 职称材料

岩土热物性参数测试方法及传热模型研究进展 被引量：8

3

作者 吴迪 于明志 +1 位作者 蔡正燕 让红梅 《煤气与热力》 2017年第1期1-7,共7页

对岩土热物性参数测试方法及传热模型研究进展进行综述。岩土热响应测试法作为GB 50366—2005《地源热泵系统工程技术规范(2009年版)》推荐的岩土热物性参数测试方法,测试结果准确可靠,简便可行。岩土热响应测试法包括现场测量、岩土热... 对岩土热物性参数测试方法及传热模型研究进展进行综述。岩土热响应测试法作为GB 50366—2005《地源热泵系统工程技术规范(2009年版)》推荐的岩土热物性参数测试方法,测试结果准确可靠,简便可行。岩土热响应测试法包括现场测量、岩土热物性参数估算两个环节,岩土热物性参数的估算可采用线性推导法、参数估计法,线性推导法基于线热源模型,参数估计法可分别基于线热源模型、柱面热源模型。线热源模型、柱面热源模型计算简单,能满足工程需要,被广泛使用,但在建立时进行了适当简化设定。数值模型可以弥补这两种传热模型的缺陷,理论上更为精确,但计算复杂,目前应用范围有限。 展开更多

关键词 岩土热物性参数 岩土热响应测试 传热模型 拟合法 参数估计法

下载PDF 职称材料

地埋管地源热泵岩土热响应试验相关技术全尺寸三维数值分析 被引量：8

4

作者 官燕玲 孟庆龙 +1 位作者 江超 赵民 《暖通空调》 北大核心 2012年第11期138-142,共5页

结合试验数据,建立了地埋管地源热泵岩土热响应试验的全尺寸三维数值计算模型,并进行了试验验证。对岩土热响应试验中的相关技术问题进行了研究,结果表明,用放热或取热不同的方法进行热响应试验,其结果基本相同;舍去岩土热响应试验初始... 结合试验数据,建立了地埋管地源热泵岩土热响应试验的全尺寸三维数值计算模型,并进行了试验验证。对岩土热响应试验中的相关技术问题进行了研究,结果表明,用放热或取热不同的方法进行热响应试验,其结果基本相同;舍去岩土热响应试验初始时刻的值对计算结果没有明显的改善;停止加热后,地埋管周围岩土的温度恢复主要集中在前2d。 展开更多

关键词 地埋管地源热泵 岩土热响应试验 全尺寸三维数值计算 温度恢复

下载PDF 职称材料

地质条件及埋管形式对地埋管换热器换热性能影响研究 被引量：3

5

作者 李娟 郑佳 +3 位作者 雷晓东 贾子龙 刘爱华 徐子君 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期221-229,共9页

利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力... 利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力平均比松散层高35%;换热孔处地下水流速从0.14 m/d增至0.91 m/d,Pe值从18增加至113,由于热对流换热作用加强,延米换热量提升13%。在相同地质条件下,套管式换热器冬季延米取热量比双U型换热器高约40%;换热深度从150 m增加至300 m时,双U型和套管式换热器延米取热量均略有升高。 展开更多

关键词 浅层地热能 岩土热响应试验 地层温度 地下水径流 埋管形式

下载PDF 职称材料

地源热泵系统岩土热响应试验探讨 被引量：7

6

作者 邓军涛 郑建国 高术孝 《煤气与热力》 2011年第12期5-7,共3页

介绍了地源热泵系统岩土热响应试验的基本原理。对某地源热泵工程进行了岩土热响应试验,对试验结果的影响因素进行了分析。试验结果受地表空气温度及回填材料含砂量的影响较小。

关键词 地源热泵系统 岩土热响应试验 回填材料

下载PDF 职称材料

模拟退火算法在岩土热物性参数确定中的应用 被引量：6

7

作者 张长兴 王德水 +2 位作者 刘玉峰 孙始财 彭冬根 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期545-552,共8页

岩土的热物性是土壤源热泵系统设计的重要参数,需要在工程地点实施热响应试验才能确定。针对现场热响应试验中恒加热功率难以保证的实际情况提出了利用模拟退火算法确定变热流状况下热物性参数的新方法。该方法以竖直U形地埋管换热器的... 岩土的热物性是土壤源热泵系统设计的重要参数,需要在工程地点实施热响应试验才能确定。针对现场热响应试验中恒加热功率难以保证的实际情况提出了利用模拟退火算法确定变热流状况下热物性参数的新方法。该方法以竖直U形地埋管换热器的柱热源(CSM)模型为基础,引入格林函数加快了热响应试验系统模型确定换热器进出水温度的计算速度,利用RMSE分布图解决了传热反分析中参数识别的非适定问题,保障了模拟退火算法的有效实施。在结合具体算例实施热物性参数识别的过程中,变热流情况下模拟退火算法对应的退火温度降温速度快,确定的岩土热导率和容积比热容的相对误差分别为4.1%和1.3%,而且计算了地埋管换热器的有效热阻。研究结果可为确定岩土热物性参数和指导地埋管换热器系统设计提供参考。 展开更多

关键词 土壤源热泵系统 优化 柱热源 模型 岩土热物性试验 模拟退火算法 数值模拟

下载PDF 职称材料

EPC项目中地源热泵系统的设计优化与施工技术

8

作者 刘闯 《山西建筑》 2024年第7期25-29,共5页

浅层地热能是一种重要的新型能源,开发浅层地热能主要作用是为建筑物提供供暖制冷,目前利用浅层地热能作为冷、热源的地埋管地源热泵系统在工程中得到广泛应用。对芜湖某EPC公建项目地源热泵系统进行了研究,介绍了项目场地区域岩土热响... 浅层地热能是一种重要的新型能源,开发浅层地热能主要作用是为建筑物提供供暖制冷,目前利用浅层地热能作为冷、热源的地埋管地源热泵系统在工程中得到广泛应用。对芜湖某EPC公建项目地源热泵系统进行了研究,介绍了项目场地区域岩土热响应试验情况,根据相关规范要求进行了地埋管地源热泵系统的设计优化,阐述了地埋管地源热泵的施工技术。由岩土热响应试验得出芜湖地区适合做地源热泵系统,利用规范中热量平衡原理,优化了初步设计中地源热泵的数量和节点处理措施,缩短了施工工期并节省了工程造价,针对地源热泵施工过程中的技术难点提出应对措施,对工程实际具有参考意义。 展开更多

关键词 地源热泵 岩土热响应试验 设计优化 施工技术

下载PDF 职称材料

西安地区土壤源热泵地埋管换热的岩土影响因素区域分布 被引量：5

9

作者 官燕玲 张小刚 +2 位作者 梁草茹 王玮 张宇昊 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期565-572,共8页

针对土壤源热泵地埋管换热的岩土影响因素，对浅层岩土进行影响因素区域分布研究。以西安市主城区为例，统计分析得到浅层岩土结构分布；应用Suffer模拟软件，对水位监测井的信息进行分析，得到潜水位深度分布；并选点进行多个岩土热响... 针对土壤源热泵地埋管换热的岩土影响因素，对浅层岩土进行影响因素区域分布研究。以西安市主城区为例，统计分析得到浅层岩土结构分布；应用Suffer模拟软件，对水位监测井的信息进行分析，得到潜水位深度分布；并选点进行多个岩土热响应试验，依据试验结果，分析该区域的浅层岩土热物性参数分布规律，并得到其温度分布。影响因素分布规律显示，该区域各地貌单元浅层岩土结构有明显不同；潜水位埋深一般为5～25m，但黄土塬潜水位较深，可达60m；黄土塬区域的综合导热系数明显小于其他地貌区域；研究区域地下深20～120ITI，平均温度分布值为16℃～18℃，温度梯度分布值为（1．5～3．9）×10-2℃／m， 展开更多

关键词 土壤源热泵 地埋管换热 岩土热物性 岩土热响应试验 区域分布

下载PDF 职称材料

岩土热响应测试计算软件的研发与应用 被引量：4

10

作者 邹勤 李宁 +1 位作者 卢军 黄光勤 《煤气与热力》 2012年第2期10-13,共4页

采用Visual C#语言,结合双参数估计法,基于线热源模型,开发了岩土热响应测试计算软件,实现了岩土热物性参数快速准确的输出。利用自行设计研发的岩土热响应测试装置,对重庆地区两个地源热泵工程的单U型地埋管进行了不同加热量的热响应测... 采用Visual C#语言,结合双参数估计法,基于线热源模型,开发了岩土热响应测试计算软件,实现了岩土热物性参数快速准确的输出。利用自行设计研发的岩土热响应测试装置,对重庆地区两个地源热泵工程的单U型地埋管进行了不同加热量的热响应测试,利用岩土热响应测试计算软件进行计算。 展开更多

关键词 地源热泵 岩土热响应测试 岩土热物性 参数估计法 线热源模型

下载PDF 职称材料

三维数值模型及其在地源热泵岩土热物性计算中的应用 被引量：3

11

作者 余伟之 胡平放 +3 位作者 雷飞 邬田华 孙启明 罗苏瑜 《制冷与空调》 2013年第9期107-112,共6页

利用有限体积法,在Matlab平台上建立三维数值模型,通过经典线热源模型对该模型进行验证,并介绍工程应用。该模型能够反映实际钻孔参数,适应U形埋管内流量波动、加热功率较大波动等情况。结合实际测试数据,应用该模型可反演得到地源热泵... 利用有限体积法,在Matlab平台上建立三维数值模型,通过经典线热源模型对该模型进行验证,并介绍工程应用。该模型能够反映实际钻孔参数,适应U形埋管内流量波动、加热功率较大波动等情况。结合实际测试数据,应用该模型可反演得到地源热泵岩土热物性参数。且该模型能够克服经典线热源模型忽略钻孔内容积比热容的局限性,更好地反映实际地源热泵岩土热响应情况。 展开更多

关键词 三维数值模型 岩土热物性参数 地下水渗流 岩土热响应测试

下载PDF 职称材料

国内外岩土热物性测试技术对比研究 被引量：3

12

作者 沈亮 钱程 +1 位作者 徐伟 朱清宇 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2016年第6期178-182,共5页

目前岩土热响应测试技术已在全世界范围内得到了广泛的研究和应用。在这一过程中,岩土热响应测试技术即表现出许多共性的特点,也凸显着各自的差异。本文通过国际和国内两个层面,对当下岩土热响应测试技术的发展情况,关注的问题,以及今... 目前岩土热响应测试技术已在全世界范围内得到了广泛的研究和应用。在这一过程中,岩土热响应测试技术即表现出许多共性的特点,也凸显着各自的差异。本文通过国际和国内两个层面,对当下岩土热响应测试技术的发展情况,关注的问题,以及今后发展的方向展开比对研究。通过比对研究,一方面完成对该技术发展状况的概括总结;另一方面,实现对共性的归纳,发现突出的问题,为今后的研究发展提供参考。 展开更多

关键词 岩土热响应试验 比对分析 测试时长 加热功率

原文传递

渗流条件下土壤耦合埋管换热的实验研究 被引量：3

13

作者 邵俊鹏 胡雪姣 +1 位作者 廖胜明 饶政华 《建筑热能通风空调》 2016年第6期6-9,共4页

地下水渗流是影响地源热泵埋管换热的重要因素。本文建立了可控渗流条件下的土壤耦合埋管换热实验台,研究了渗流速度、渗流来流温度对土壤耦合埋管传热特性的影响。研究结果表明,增大渗流速度将扩大埋管释热范围、提高土壤的吸热能力;... 地下水渗流是影响地源热泵埋管换热的重要因素。本文建立了可控渗流条件下的土壤耦合埋管换热实验台,研究了渗流速度、渗流来流温度对土壤耦合埋管传热特性的影响。研究结果表明,增大渗流速度将扩大埋管释热范围、提高土壤的吸热能力;降低渗流水温将增大埋管附近土壤的温度梯度,从而增大埋管与土壤耦合换热能力。研究结果有助于掌握地下水渗流变化对地埋管换热的影响规律,指导地埋管系统设计参数优化。 展开更多

关键词 地下埋管换热器 热渗耦合 地埋管地源热泵 岩土热响应实验

下载PDF 职称材料

套管式和双U型换热器换热性能对比 被引量：1

14

作者 李娟 刘少敏 +3 位作者 郑佳 贾子龙 刘爱华 梁桂星 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第34期15081-15087,共7页

地埋管换热器广泛应用于各种建筑供暖系统中,提高地埋管换热器的传热效率一直是研究人员关注的热点问题。分别在第四系和基岩地层开展了套管式和双U型地埋管换热器岩土热响应对比试验。结果表明,套管式换热器增加了循环流体进口流量以... 地埋管换热器广泛应用于各种建筑供暖系统中,提高地埋管换热器的传热效率一直是研究人员关注的热点问题。分别在第四系和基岩地层开展了套管式和双U型地埋管换热器岩土热响应对比试验。结果表明,套管式换热器增加了循环流体进口流量以及外管壁与岩土体之间的接触面积和热传导能力,换热性能要优于双U型换热器。第四系松散沉积物中,套管式换热器夏季延米换热量约是双U型的1.76倍。基岩地层条件下,套管式换热器夏季延米换热量约是双U型的1.37~1.41倍。基岩地层热导率高于第四系松散沉积物,套管式和双U型换热器的换热性能均比第四系地埋管换热器强。研究工作将为地埋管地源热泵系统中套管式换热器的设计及应用提供参考。 展开更多

关键词 套管式换热器 换热性能 岩土热响应试验 热导率 延米换热量

下载PDF 职称材料

浅谈地埋管地源热泵系统设计 被引量：1

15

作者 余林合 《洁净与空调技术》 2022年第1期94-96,共3页

用一组经验数据大致介绍了地埋管系统中最常用的单U形管,双U形管的换热及应用情况。结合地源热泵系统工程技术规范GB50366-2009简述了岩土热响应试验的重要性、测试要求、工程中土壤综合导热系数计算的理论基础。竖直地埋管换热系统设... 用一组经验数据大致介绍了地埋管系统中最常用的单U形管,双U形管的换热及应用情况。结合地源热泵系统工程技术规范GB50366-2009简述了岩土热响应试验的重要性、测试要求、工程中土壤综合导热系数计算的理论基础。竖直地埋管换热系统设计计算应在全年总释热量和总吸热量基本平衡的前提条件下进行,需要对应用项目进行全年供暖空调动态负荷计算,从而确定总钻孔长度、埋管末端布置方式、用于调峰的其他冷热源选型等。以遵义某酒店项目为例,假设夏季排热量及冬季吸热量满足土壤热平衡要求,初步对地源热泵主机进行了选型及运行工况修正,并简单介绍了设计单位与专业地源热泵厂家的相关配合工作,为设计院同行在进行地埋管地源热泵项目的设计时提供一定的工作方向引导。 展开更多

关键词 土壤源热泵系统 岩土热响应试验 土壤综合导热系数 钻孔长度

下载PDF 职称材料

陕西西安幸福林带项目地源热泵工程开发利用 被引量：2

16

作者 郭鸿 刘建强 +2 位作者 赵智强 桂忠强 罗向荣 《矿产勘查》 2020年第12期2653-2659,共7页

西安东郊幸福林带项目地源热泵工程开发利用研究工作,主要包括勘探孔钻探、岩土体热物性测试、现场热响应试验。在场地进行了勘探孔钻探,对地层岩性进行编录并取样。岩土热物性测试显示:中砂的导热系数最高为2.20 W/m·K,粉土的比... 西安东郊幸福林带项目地源热泵工程开发利用研究工作,主要包括勘探孔钻探、岩土体热物性测试、现场热响应试验。在场地进行了勘探孔钻探,对地层岩性进行编录并取样。岩土热物性测试显示:中砂的导热系数最高为2.20 W/m·K,粉土的比热容最大为1.40 kJ/kg·K。进行了两种工况下的热响应试验,其中加热恒热流双U型(7 kW)试验工况下的效果较好,冬季单米换热量为37.29 W/m,夏季单米换热量为52.41 W/m。根据勘查和热响应试验结果,经过综合研究,认为研究区适宜进行浅层地热能开发,并对该区浅层地热能资源是否可以满足建筑换热需求做出了评价。最后提出该区浅层地热能开发的布孔方案。 展开更多

关键词 浅层地热能 地源热泵工程 地质勘查 岩土热响应试验 西安 陕西

下载PDF 职称材料

线性推导法估算岩土热物性参数的精度检验 被引量：1

17

作者 姚木申 《煤气与热力》 2014年第3期12-15,共4页

结合工程实例,根据岩土热响应试验(采取对岩土施加恒定热流方式,分别施加两种加热功率)的现场测试结果,采用线性推导法对岩土热物性参数进行估算,检验线性推导法的计算精度。线性推导法的计算精度不满足工程要求,建议采用参数估计法。

关键词 岩土热响应试验 岩土热物性参数 线性推导法 参数估计法

下载PDF 职称材料

不同管径埋管换热器换热性能及影响因素分析 被引量：1

18

作者 邓军涛 张继文 +1 位作者 郑建国 乔晓霞 《建筑热能通风空调》 2016年第8期32-38,共7页

结合岩土热响应试验，对岩土热响应试验结果的获取方法进行了分析对比，得出无功循环方式获取土壤平均温度和线热源法计算导热系数已完全满足工程需要。对双U形式不同管径不同深度的地埋管换热器取同一计算条件对换热性能进行了比较，得... 结合岩土热响应试验，对岩土热响应试验结果的获取方法进行了分析对比，得出无功循环方式获取土壤平均温度和线热源法计算导热系数已完全满足工程需要。对双U形式不同管径不同深度的地埋管换热器取同一计算条件对换热性能进行了比较，得出120m深时DN32双U管换热性能较DN25双U管提高20％～35％，而150m深时，仅提高3％左右；同一管径条件下，增大换热孔孔深延米换热量的数值随之减小。结合现场试验对影响因素进行了分析，得出无功循环初始平均温度随流体流速增大而减小，计算导热系数随初始平均温度增大而减小，延米换热量随初始平均温度增大而增大；计算导热系数随回填材料导热系数增大而增大，增长至一定值后趋于稳定，延米换热量随之呈先增后减曲线变化；延米换热量数值受换热孔深增大而减小，且随管径变小影响越来越小。 展开更多

关键词 地埋管换热器 岩土热响应试验 导热系数 换热性能 延米换热量

下载PDF 职称材料

岩土热响应试验测试技术比对分析 被引量：1

19

作者 沈亮 徐伟 +1 位作者 钱程 朱清宇 《供热制冷》 2015年第7期60-63,共4页

岩土热响应试验测试技术始于20世纪80年代,最初在欧美一些发达国家得到深入的研究和应用。2009年,我国在原国家标准GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》的基础上,增加补充了岩土热响应试验测试的相关内容。时隔6年,该项测试技术... 岩土热响应试验测试技术始于20世纪80年代,最初在欧美一些发达国家得到深入的研究和应用。2009年,我国在原国家标准GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》的基础上,增加补充了岩土热响应试验测试的相关内容。时隔6年,该项测试技术在我国得到广泛推广和应用,相关科研院所也就测试设备和测试方法展开深入的研究和讨论。本文以2009年版《规范》为核心,纵观国内与国外,就该测试技术展开比对分析,为促进地源热泵系统更加规范、健康的发展提供参考。 展开更多

关键词 测试 岩土热响应试验 比对分析

下载PDF 职称材料