双U型埋管能源桩桩周岩土体温度场分布特征试验研究 被引量：14

1

作者 赵海丰 唐荣彬 +2 位作者 桂树强 骆进 贾甲 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期157-163,共7页

以信阳地区两根相邻的双U型埋管能源桩为研究对象,通过较长时间的TRT增温测试地温恢复TPT制冷测试模拟了能源桩的间歇性运行状态,在能源桩桩壁和岩土体中埋设传感器实测获得了能源桩运行过程中的桩周岩土体温度场分布。研究成果显示,能... 以信阳地区两根相邻的双U型埋管能源桩为研究对象,通过较长时间的TRT增温测试地温恢复TPT制冷测试模拟了能源桩的间歇性运行状态,在能源桩桩壁和岩土体中埋设传感器实测获得了能源桩运行过程中的桩周岩土体温度场分布。研究成果显示,能源桩运行过程中的传热表现为三维传热特征,桩端岩土体的温度变化滞后于桩体中间区域岩土体,建议能源桩设计时在桩端部位适当增加埋管量,以提高能源桩的换热效率;测试结果显示在经过172h的TRT测试并进行约25d的地温恢复后,桩周岩土体温度整体升高了约1℃,验证了岩土体温度扩散的缓慢性及其具有良好的热储性,同时也预示了地源热泵运行过程中存在冷热失衡的可能性。 展开更多

关键词 能源桩 双u型埋管 温度场 分布特征

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不同型式地埋管换热器换热性能的试验研究 被引量：9

2

作者 秦祥熙 李少华 +1 位作者 万龙 俞伯汀 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第12期215-218,共4页

在同一地埋管热交换孔中,用De32的双U和单U型埋管换热器,及De25双U和单U分别进行了现场热响应对比试验,研究其换热性能的差异;并且在同一场地中用De25与De32的双U,以及De25与De32单U型埋管进行了换热性的对比试验。研究了在地层条件、... 在同一地埋管热交换孔中,用De32的双U和单U型埋管换热器,及De25双U和单U分别进行了现场热响应对比试验,研究其换热性能的差异;并且在同一场地中用De25与De32的双U,以及De25与De32单U型埋管进行了换热性的对比试验。研究了在地层条件、回填材料、PE管内循环液流速等均相同的情况下,双U与单U型,以及De32与De25埋管换热器的换热性能。结果表明,单U型埋管换热器单位长度换热量比双U型低20%左右,De 32管比De 25低25%左右。 展开更多

关键词 单u型埋管 双u型埋管 热响应试验 单位长度钻孔换热量

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地源热泵双U型地埋热交换器的热分析

3

作者 徐晓明 陈威 《建筑热能通风空调》 2013年第5期13-16,62,共5页

利用双U型地埋管换热器,地源热泵可实现地热供暖和土壤储存太阳能的同时进行.本文针对地源热泵平行布置的双U型换热器进行了热分析.对比不同运行工况及布置形式,通过对比之后可以得出引入回热之后,热泵循环U型管出口水的温度升高3～4℃... 利用双U型地埋管换热器,地源热泵可实现地热供暖和土壤储存太阳能的同时进行.本文针对地源热泵平行布置的双U型换热器进行了热分析.对比不同运行工况及布置形式,通过对比之后可以得出引入回热之后,热泵循环U型管出口水的温度升高3～4℃.此外,回热循环位于外侧时,土壤中回热量相对较多.文中结果与已有的实验符合较好,所得结果可为地源热泵双U型地埋热交换器的推广和应用提供指导. 展开更多

关键词 地源热泵 双u型埋管 热源循环

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单U、双U型埋管换热器换热性能与经济性研究 被引量：25

4

作者 薛玉伟 季民 +1 位作者 李新国 赵军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期410-414,共5页

结合实际工程建立单U型与双U型埋管换热器实验系统,进行夏季排热和冬季取热实验。以单位井深换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热和取热工况下,双U型埋管单位井深换热量均高于单U型。同时,分析了单U与双U型... 结合实际工程建立单U型与双U型埋管换热器实验系统,进行夏季排热和冬季取热实验。以单位井深换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热和取热工况下,双U型埋管单位井深换热量均高于单U型。同时,分析了单U与双U型埋管换热器的经济成本构成,采用投资成本指标、静态投资成本差值和投资成本比数等参数,从换热性能和经济成本两方面对地下埋管换热器进行综合评价。 展开更多

关键词 地源热泵 单u、双u型埋管 单位井深换热量 投资成本指标

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基于CFD技术的双U型地埋管换热器传热热阻 被引量：3

5

作者 危日光 张晨 +2 位作者 李聪 高建强 刘中良 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期949-955,共7页

以地热埋管换热器为研究对象,对换热器各环节热阻进行了数值模拟.模拟利用Fluent软件,建立双U型埋管换热器二维模型,并对钻孔内外各传热过程进行数值模拟.将模拟结果与理论计算结果进行了比较,并讨论管间距半宽、PE管外径以及钻孔半径... 以地热埋管换热器为研究对象,对换热器各环节热阻进行了数值模拟.模拟利用Fluent软件,建立双U型埋管换热器二维模型,并对钻孔内外各传热过程进行数值模拟.将模拟结果与理论计算结果进行了比较,并讨论管间距半宽、PE管外径以及钻孔半径的变化对PE管内热阻、钻孔内热阻和钻孔外热阻的理论公式计算精度的影响.结果表明:对于PE管内热阻和钻孔外热阻而言,其模拟值和理论公式计算值非常相近,而钻孔内热阻的理论计算公式精度较差,其计算值和模拟值之间存在较大偏差;且管间距半宽和钻孔半径对理论值与模拟值的相对误差几乎无影响,而钻孔内热阻的理论值与模拟值之间的相对误差会随着PE管外径的增大而变大. 展开更多

关键词 双u型埋管换热器 Fluent软件 热阻

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双U型桩基埋管换热器原位试验及理论适用性分析 被引量：2

6

作者 汪大华 赵海丰 桂树强 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期226-230,共5页

以信阳信息大厦能源桩项目为对象,分别采用线热源模型和圆柱面热源模型对双U型埋管能源桩的桩壁温度及桩周温度场进行了计算,并与实测值进行了对比分析。采用有限长热源模型和无限长热源模型对能源桩壁面温度的计算结果表明,有限长热源... 以信阳信息大厦能源桩项目为对象,分别采用线热源模型和圆柱面热源模型对双U型埋管能源桩的桩壁温度及桩周温度场进行了计算,并与实测值进行了对比分析。采用有限长热源模型和无限长热源模型对能源桩壁面温度的计算结果表明,有限长热源模型比无限长热源模型具有更高的精度,更适用于能源桩的传热计算。通过各种热源模型对桩周温度场的计算与对比分析表明,有限长圆柱面热源模型对双U型埋管能源桩具有最好的适用性,计算相对误差小于4%。本研究成果基于原位试验得出,对桩基埋管换热器的工程应用具有重要理论意义和现实价值。 展开更多

关键词 双u型埋管能源桩 线热源模型 圆柱面热源模型 试验验证

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地下水渗流对双U型地埋管换热器的模拟研究 被引量：2

7

作者 朱勃森 张杰 《科技创新与应用》 2018年第17期47-48,51,共3页

为确定地下水渗流对双U型地下埋管换热器换热性能的影响,利用FLUENT软件建立实际尺寸的双U型埋管钻井换热模型和周围土壤多孔介质模型,分别对土壤中无地下水渗流和有地下水渗流且渗流速度为2×10-6m/s时对换热器换热量和地下土壤温... 为确定地下水渗流对双U型地下埋管换热器换热性能的影响,利用FLUENT软件建立实际尺寸的双U型埋管钻井换热模型和周围土壤多孔介质模型,分别对土壤中无地下水渗流和有地下水渗流且渗流速度为2×10-6m/s时对换热器换热量和地下土壤温度场影响进行模拟研究。结果表明:在其它工况不变情况下仅改变地下水渗流速度(由0m/s到2×10-6m/s),埋管流体出口温度随着渗流速度的增大而减小,埋管的进出口温差相应的随着渗流速度的增大而增大,导致双U型埋管与土壤间的换热量越来越大,地下水渗流增强了双U型埋管的换热能力。 展开更多

关键词 地下水渗流 双u型埋管换热器 模拟研究

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垂直双U型埋管的土壤源热泵系统的运行特性研究

8

作者 赵丽娜 许延荔 《科技风》 2011年第16期27-28,共2页

建立垂直双U型地埋管的土壤源热泵系统的数学模型,并求解冬、夏季两种工况下热泵系统的运行特性。

关键词 垂直双u型埋管 系统模型 夏季运行工况 冬季运行工况

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不同方式地下埋管换热器的实验研究 被引量：13

9

作者 李新国 薛玉伟 赵军 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期39-42,共4页

针对不同方式地下埋管换热器建立实验系统 ,并分别对砂石回填的单U型和双U型井埋管进行夏季排热和冬季取热实验。整理分析了冬、夏季节不同运行工况下的实验数据 ,在此基础上 ,以单位管长换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行... 针对不同方式地下埋管换热器建立实验系统 ,并分别对砂石回填的单U型和双U型井埋管进行夏季排热和冬季取热实验。整理分析了冬、夏季节不同运行工况下的实验数据 ,在此基础上 ,以单位管长换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较 ,得出排热工况和取热工况下 ,单U型埋管单位管长换热量高于双U型。同时对埋管换热器的流量和进口水温对其换热性能的影响进行了研究 ,结果表明 ,随着流量的增大 ,排热工况与取热工况下 ,单位管长换热量均增加 ;随着进口水温的升高 ,单位管长排热量增大 。 展开更多

关键词 地下埋管换热器 砂石回填 单u型井埋管 双u型井埋管 换热性能 地源热泵 GSHP

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基于土壤分层的双U型地埋管出口温度及土壤温度场研究

10

作者 王宏伟 于川淇 +2 位作者 安瑞 张芸栗 于磊鑫 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期338-344,共7页

目的 探究在土壤分层和地下水渗流条件下地埋管的出口温度以及传热规律。方法 基于多孔介质理论建立分层岩土体瞬态三维模型,分析土壤的初始温度、地下水渗流、回填材料种类对地埋管出口温度及土壤温度场的影响。结果 土壤初始温度为290... 目的 探究在土壤分层和地下水渗流条件下地埋管的出口温度以及传热规律。方法 基于多孔介质理论建立分层岩土体瞬态三维模型,分析土壤的初始温度、地下水渗流、回填材料种类对地埋管出口温度及土壤温度场的影响。结果 土壤初始温度为290.15 K时,热泵运行30 d后地埋管的出口温度最高,达到280.43 K;三种常用的回填材料中沙土的换热效果最好,黏土作为回填材料时,地埋管附近出现明显的冷量堆积;地下水渗流速度达到200 m/a时,地埋管出口温度为280.85 K,相较于不存在地下水渗流时的出口温度增加了0.51 K。结论 土壤初始温度、地下水渗流速度均与地埋管出口温度呈正相关;土壤温度场的变化在一定程度上取决于回填材料的种类及热物性;地下水渗流的存在能够消除土壤冷量的堆积,在地埋管敷设时应适当增加沿着渗流方向管间距离。 展开更多

关键词 竖直双u型地埋管 出口温度 回填材料 地下水渗流 土壤温度

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双U型地埋管换热器换热性能试验研究

11

作者 李磊 张卫东 +5 位作者 徐拴海 赵永哲 党东生 汪启龙 苟立 雷燕子 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期125-132,共8页

双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉,引起热短路,造成换热性能降低,直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景,基于无限长线热源理论和斜率法,通过现场岩土热响应试验、不同测温法测... 双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉,引起热短路,造成换热性能降低,直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景,基于无限长线热源理论和斜率法,通过现场岩土热响应试验、不同测温法测温试验,研究了岩土初始平均温度、导热系数和体积热容,及管卡间距对DUBTHE换热性能的影响。结果表明:多点式测温线缆测得的岩土初始平均温度为17.08℃,更接近实际地层温度。该地层的岩土综合导热系数和综合体积热容分别为1.65 W/(m·K)、2.81×10^(6 )J/(m^(3)·K)。DN25 DUBTHE的夏、冬季单位延米换热量随着管卡间距减小而增加,且增速随管卡间距的减小先增大后减小。当管卡间距分别为1、2、3、4 m时,DN25 DUBTHE的夏季单位延米换热量较无管卡分别提高了21.03%、19.48%、15.16%、3.92%;DN25 DUBTHE的冬季单位延米换热量较无管卡分别提高了20.83%、19.48%、14.94%、3.79%。工程中最优的管卡布置方式为2 m或3 m管卡间距的DN25 DUBTHE。研究结果可为关中地区浅层地源热泵系统的优化设计提供经验借鉴与数据支撑。 展开更多

关键词 双u型地埋管 岩土热响应试验 换热性能 浅层地源热泵 管卡间距

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苏州某地源热泵项目竖直地埋管岩土热响应试验与分析 被引量：3

12

作者 黄旺来 余跃进 +1 位作者 夏学鹰 陆勇祥 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2016年第4期40-45,共6页

以苏州地区某地块项目地源热泵工程为依据,采用恒热流方法对现场单U和双U型地埋管分别进行了岩土热响应试验.通过该试验获得了该项目现场地质情况和岩土体热物性参数,同时计算出各种工况下地埋管换热性能并进行分析,得出该地区的地下土... 以苏州地区某地块项目地源热泵工程为依据,采用恒热流方法对现场单U和双U型地埋管分别进行了岩土热响应试验.通过该试验获得了该项目现场地质情况和岩土体热物性参数,同时计算出各种工况下地埋管换热性能并进行分析,得出该地区的地下土壤平均导热系数为2.02 W/(m·K),双U型地埋管换热器比单U型地埋管换热器的换热性能约高15%. 展开更多

关键词 单u型竖直地埋管 双u型竖直地埋管 恒定热流法 岩土热物性 换热性能

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双U型地埋管地源热泵系统优化设计 被引量：3

13

作者 万溧 高理福 李浩 《制冷与空调（四川）》 2015年第5期560-563,共4页

以西南科技大学新能源改造项目为基础,根据相关技术规范的要求,对双U型地埋管换热器进行了试验测试。建立和实际尺寸完全相同的三维数值模拟模型,通过验证后的数值模拟模型,对地埋管换热器的换热过程进行动态模拟。研究了进水温度和速... 以西南科技大学新能源改造项目为基础,根据相关技术规范的要求,对双U型地埋管换热器进行了试验测试。建立和实际尺寸完全相同的三维数值模拟模型,通过验证后的数值模拟模型,对地埋管换热器的换热过程进行动态模拟。研究了进水温度和速度、钻井深度、回填材料对U型地埋管换热器换热性能的影响。得出进水温度设计时应综合考虑,循环流速为0.4~0.8m/s比较合适,钻井深度取60~100m较为合理,回填材料的导热系数略大于地埋管周围土壤即可。 展开更多

关键词 双u型地埋管 进水温度 循环流速 钻井深度 回填材料

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竖直双U型地埋管传热特性研究 被引量：2

14

作者 刘卫 徐博荣 +3 位作者 刘鹏 季超然 王丹 马文涓 《建筑技术》 2021年第11期1388-1391,共4页

为探究U型地源热泵系统运行过程中土壤温度变化特性,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,基于有限元分析法建立三维非稳态传热物理模型。研究表明,地埋管周围土壤温度和单位井深换热量均随热泵运行时间增加而增加且趋于稳定;在其他条件... 为探究U型地源热泵系统运行过程中土壤温度变化特性,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,基于有限元分析法建立三维非稳态传热物理模型。研究表明,地埋管周围土壤温度和单位井深换热量均随热泵运行时间增加而增加且趋于稳定;在其他条件不变的情况下双U型地埋管换热量为28.26 W/m,单U型地埋管换热量为26.38 W/m;流体进口流速和土壤温度梯度对单位井深换热量影响很小;流体进口温度和回填材料对土壤温度和单位井深换热量的影响较大;热泵蓄热–恢复和取热–恢复工况下,土壤温度恢复效果随径向距离及恢复时间增加而增加,土壤导热系数越大恢复的程度越接近土壤初始温度值。 展开更多

关键词 地源热泵 双u型地埋管 温度梯度 蓄热 回填材料

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基于双U地埋管蓄取热耦合工况下土壤动态传热特性试验研究 被引量：2

15

作者 侯正芳 杨景洋 +2 位作者 潘慧 周雅慧 吴晅 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第12期72-77,共6页

为了探索蓄取热耦合工况下双U竖直地埋管周围土壤动态传热特性,自行搭建砂箱试验台,试验研究了蓄热取热耦合(冷热交替)运行模式对土壤温度分布和单位井深换热量的影响。试验结果表明:土壤温度随运行时间呈现出周期性上下波动的变化规律... 为了探索蓄取热耦合工况下双U竖直地埋管周围土壤动态传热特性,自行搭建砂箱试验台,试验研究了蓄热取热耦合(冷热交替)运行模式对土壤温度分布和单位井深换热量的影响。试验结果表明:土壤温度随运行时间呈现出周期性上下波动的变化规律;随着径向距离增加,土壤温度上下波动幅度减小;单位井深换热量则呈现先急剧跃升后再下降趋于稳定,随后再急剧跃升的周期性变化规律;等功率、变蓄热功率和变取热功率三种工况中,连续运行模式下等功率工况的土壤温度上下波动幅度最小,而间歇运行模式下变取热功率工况的土壤温度上下波动幅度最小;连续运行模式下的平均单位井深换热量以等功率工况为最高,而间歇运行模式下的则以变蓄热功率工况为最高。 展开更多

关键词 蓄取热 双u型地埋管 土壤温度 单位井深换热量

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竖直地埋管热响应试验与适宜性评价 被引量：2

16

作者 童欣 刘媛 阎波 《岩土工程技术》 2019年第1期28-31,共4页

以武汉某项目为例,分别采用恒热流法(R1孔:3 kW、6 kW)和恒温法(R2孔:进水温度30℃、35℃)对竖直双U型地埋管试验孔进行热响应试验。在介绍了项目地质情况、试验原理及试验设计的基础上,进行现场试验及结果分析与比较,并结合场地的水文... 以武汉某项目为例,分别采用恒热流法(R1孔:3 kW、6 kW)和恒温法(R2孔:进水温度30℃、35℃)对竖直双U型地埋管试验孔进行热响应试验。在介绍了项目地质情况、试验原理及试验设计的基础上,进行现场试验及结果分析与比较,并结合场地的水文地质条件以及岩土体可钻性,分析了竖直地埋管地源热泵系统在本地区的适应性,其结果可为地源热泵优化设计提供参考。 展开更多

关键词 热响应试验 恒热流法 恒温法 竖直双u型地埋管 适宜性

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贵阳某地埋管地源热泵系统项目工程分析 被引量：1

17

作者 李朝佳 李勇刚 何文君 《土工基础》 2014年第4期114-116,共3页

我国地源热泵技术虽然起步较晚,但是近几年地源热泵技术正以突飞猛进的态势发展。目前,该技术被广泛应用在建筑采暖、空调和热水供应等多项领域。对地源热泵系统做了简要的论述,根据场地区域地质条件,结合项目建筑物周围面积较小,布置... 我国地源热泵技术虽然起步较晚,但是近几年地源热泵技术正以突飞猛进的态势发展。目前,该技术被广泛应用在建筑采暖、空调和热水供应等多项领域。对地源热泵系统做了简要的论述,根据场地区域地质条件,结合项目建筑物周围面积较小,布置单一的双U竖直埋管面积不够的情况,制定了双U竖直埋管换热器与桩基螺旋盘管换热器相结合的地埋管地源热泵系统方案,取得良好效果,为地埋管地源热泵技术在该地区的应用发展提供参考。 展开更多

关键词 地埋管地源热泵系统 双u型竖直埋管 桩基螺旋盘管 换热分析

原文传递

垂直双U型地下换热器动态传热解析

18

作者 罗勇强 许国治 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期122-127,共6页

为改进传统基于二区域建模方法在地下换热器仿真中的不足,提出基于二元复合介质的垂直双U型地下换热器动态解析传热模型.在传统复合介质建模思路的基础上,引入地质分层复合介质等效处理方法,结合U型水管流体准动态传热解析函数及处理管... 为改进传统基于二区域建模方法在地下换热器仿真中的不足,提出基于二元复合介质的垂直双U型地下换热器动态解析传热模型.在传统复合介质建模思路的基础上,引入地质分层复合介质等效处理方法,结合U型水管流体准动态传热解析函数及处理管壁非均匀热流条件的分段圆柱热源法,构建了系统动态传热解析新模型.与实验数据对比,新模型在40 h热响应测试中的平均相对误差仅0.17%.系统动态热特性分析中,利用新模型工具从可视化角度解释双U型地埋管内部的热堆积与热短路现象,为地下换热器的性能优化提供可靠支持. 展开更多

关键词 地源热泵 双u型地埋管 复合介质 解析传热 动态分析

原文传递

天津地区双U型地源热泵地埋管换热器性能模拟研究 被引量：10

19

作者 朱祖文 蒋云云 何一坚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第6期58-64,共7页

针对地下水位变化对地源热泵垂直地埋管换热器性能的影响,以天津某工程为例,根据土水特征曲线确定了土壤垂直方向含水量分布和热物性变化,并基于FLUENT软件建立了双U型地埋管换热器的三维非稳态传热模型,对不同工况下的换热器性能进行... 针对地下水位变化对地源热泵垂直地埋管换热器性能的影响,以天津某工程为例,根据土水特征曲线确定了土壤垂直方向含水量分布和热物性变化,并基于FLUENT软件建立了双U型地埋管换热器的三维非稳态传热模型,对不同工况下的换热器性能进行了数值模拟,将模拟结果与试验结果进行了对比分析。进一步,模拟研究了不同地下水位对换热器性能的影响,其结果对于地下水位变化显著地区地源热泵工程设计、管理具有较好的指导意义。 展开更多

关键词 双u型地埋管换热器 数值模拟 地下水位

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双U型埋管换热器换热影响因素分析 被引量：2

20

作者 郭凯生 杨楝 《长沙大学学报》 2013年第2期27-28,56,共3页

对地源热泵垂直单孔双U型埋管换热器的单孔回填材料、管内流量、进口温度等因素对换热效果的影响进行研究.对搭建实验台的测试数据进行分析,得到了在该测试工况下最佳流量约为1.01m3/h,并对比中粗砂与原土的热导率,得出在导热率增大45%... 对地源热泵垂直单孔双U型埋管换热器的单孔回填材料、管内流量、进口温度等因素对换热效果的影响进行研究.对搭建实验台的测试数据进行分析,得到了在该测试工况下最佳流量约为1.01m3/h,并对比中粗砂与原土的热导率,得出在导热率增大45%时,其单位井深换热量增大了25%,同时经过数据和设备综合考虑分析得出了机组循环液的出口温度不宜太高,在约35.6℃达到实验最佳值的结果. 展开更多

关键词 地源热泵 双u型垂直埋管换热器 单位井深热流 传热效果

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