跨季节蓄热地源热泵地下蓄热特性的理论研究 被引量：21

1

作者 崔俊奎 赵军 +2 位作者 李新国 曲航 韩敏霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期920-926,共7页

研究了跨季节蓄热地源热泵系统(GCHPSS)土壤蓄热体温度场的变化规律,编写VB程序对地下埋管土壤蓄热进行了模拟计算。结果表明:当单U型竖直埋管蓄热时,土壤日蓄热量、热作用半径和平均蓄热率在初始阶段急剧变化,然后缓慢减小并最后趋于稳... 研究了跨季节蓄热地源热泵系统(GCHPSS)土壤蓄热体温度场的变化规律,编写VB程序对地下埋管土壤蓄热进行了模拟计算。结果表明:当单U型竖直埋管蓄热时,土壤日蓄热量、热作用半径和平均蓄热率在初始阶段急剧变化,然后缓慢减小并最后趋于稳定,蓄热量也趋于平衡。当管群蓄热时,蓄热系统运行1个循环周期(1a)后,土壤的温度场基本上可以恢复平衡,恢复后较蓄热开始时升高0.5～1.0℃。通过对不同地区3种典型土壤的蓄热进行比较,得出粘土是一种性能良好的长期储能介质。同时,地下埋管土壤蓄热特性的实验研究为GCHPSS系统的推广应用提供设计依据。 展开更多

关键词 跨季节蓄热 地源热泵 地下蓄热 埋管换热器 土壤温度场分布

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关于地埋管换热器热响应试验的讨论 被引量：21

2

作者 方亮 张方方 方肇洪 《建筑热能通风空调》 2009年第4期48-51,共4页

本文综述了地埋管地热换热器热响应试验技术的发展和现状,介绍了美国相关的标准和技术要求。对我国现存的两种热响应试验方法,即"恒热流法"和"恒温法",进行了评价,指出:对于大中型的地埋管换热器项目,应当现场测试... 本文综述了地埋管地热换热器热响应试验技术的发展和现状,介绍了美国相关的标准和技术要求。对我国现存的两种热响应试验方法,即"恒热流法"和"恒温法",进行了评价,指出:对于大中型的地埋管换热器项目,应当现场测试岩土体的热物性,并按规范的要求进行地埋管换热器的设计计算。 展开更多

关键词 地源热泵 地埋管换热器 热响应试验 现场热物性测试

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土壤源热泵地埋管传热强化研究现状及其发展 被引量：9

3

作者 朱洁莲 杨卫波 嵇素雯 《制冷与空调（四川）》 2013年第5期488-493,共6页

分析了土壤源热泵技术特点及地埋管换热器的影响因素,指出地埋管换热器传热强化是地源热泵研究的核心问题之一,详细介绍了近十年来地埋管传热强化的国内外研究状况,在此基础上指出了土壤源热泵地埋管传热强化的最新进展和有待解决的关... 分析了土壤源热泵技术特点及地埋管换热器的影响因素,指出地埋管换热器传热强化是地源热泵研究的核心问题之一,详细介绍了近十年来地埋管传热强化的国内外研究状况,在此基础上指出了土壤源热泵地埋管传热强化的最新进展和有待解决的关键问题。 展开更多

关键词 土壤源热泵 地埋管换热器 传热强化 研究现状

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渗流条件下土壤耦合埋管换热的实验研究 被引量：3

4

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

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桩埋管与井埋管实验与数值模拟 被引量：11

5

作者 李新国 陈志豪 +2 位作者 赵军 李丽新 马一太 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期679-683,共5页

建立了一套组合型地下埋管换热器地源热泵实验系统,针对该系统所采用的不同回填材料U型垂直埋管即沙石回填的U型井埋管和混凝土回填的U型桩埋管换热器,分别进行在不同进口温度和流量下的取热和排热实验,分析这两种埋管换热器的换热效果... 建立了一套组合型地下埋管换热器地源热泵实验系统,针对该系统所采用的不同回填材料U型垂直埋管即沙石回填的U型井埋管和混凝土回填的U型桩埋管换热器,分别进行在不同进口温度和流量下的取热和排热实验,分析这两种埋管换热器的换热效果和性能.理论上,采用所建立的内热源埋地换热器理论模型和专业软件,对这两种埋管方式的周围土壤温度场进行数值模拟.经检验,理论计算与实验结果吻合较好.相同实验工况下,得到了U型桩埋管的换热效果和换热稳定性要优于U型井埋管.排热时,U型桩埋管比U型井埋管的单位井深换热量提高62.50/0,取热时,提高约160/0. 展开更多

关键词 地下埋管换热器 沙石同填 混凝土回填 土壤温度场 数值模拟

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热渗耦合作用下U型埋管换热器的数值模拟 被引量：8

6

作者 李素芬 王金香 +1 位作者 葛玉林 东明 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第4期301-305,共5页

针对土壤耦合热泵地下U型换热埋管,建立了管内流体以及换热器周围土壤热渗耦合物理数学模型。所建模型考虑了U型管的实际形状,土壤考虑为饱和多孔介质,管内湍流流动采用R ea lizab le k-ε模型。采用F luen t软件对模型进行模拟计算,得... 针对土壤耦合热泵地下U型换热埋管,建立了管内流体以及换热器周围土壤热渗耦合物理数学模型。所建模型考虑了U型管的实际形状,土壤考虑为饱和多孔介质,管内湍流流动采用R ea lizab le k-ε模型。采用F luen t软件对模型进行模拟计算,得到了管内流体以及周围土壤温度分布。分析了土壤中水的渗流对传热过程的影响,并对考虑渗流作用时不同土壤物性对单根U型垂直埋管换热器周围土壤温度场进行了模拟计算与分析。 展开更多

关键词 土壤耦合热泵 U型埋地换热器 多孔介质 热渗耦合 数值模拟

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土壤耦合热泵系统地下埋管换热器埋管深度影响因素的模拟分析 被引量：4

7

作者 余延顺 马最良 《制冷空调与电力机械》 2003年第6期5-9,共5页

在线热源理论的基础上,建立了土壤耦合热泵系统地下埋管换热器传热的数学模型,模拟分析了土壤的初始温度、盘管的入口水温、盘管流体流速及运行工况等因素对土壤耦合热泵系统地下埋管换热器单井埋深的影响 ;提出了以盘管内流体温度梯度... 在线热源理论的基础上,建立了土壤耦合热泵系统地下埋管换热器传热的数学模型,模拟分析了土壤的初始温度、盘管的入口水温、盘管流体流速及运行工况等因素对土壤耦合热泵系统地下埋管换热器单井埋深的影响 ;提出了以盘管内流体温度梯度和单位管长换热量为判定依据的确定地下埋管换热器单井埋深的方法。 展开更多

关键词 土壤耦合热泵系统 地下埋管 换热器 数学模型 盘管 传热

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地下水流动对埋地换热器影响的模拟研究 被引量：2

8

作者 魏晋 《中国建设动态（阳光能源）》 2006年第6期36-38,共3页

通过求解含水层中地下水流动的二维能量方程,分析了地下水流动对U型埋地换热器与周围土壤换热的影响,并与非含水层情况进行了比较。模拟结果表明,地下水流动显著影响埋地换热器周围的土壤温度场。与粘土层相比,埋地换热器在含水层内土... 通过求解含水层中地下水流动的二维能量方程,分析了地下水流动对U型埋地换热器与周围土壤换热的影响,并与非含水层情况进行了比较。模拟结果表明,地下水流动显著影响埋地换热器周围的土壤温度场。与粘土层相比,埋地换热器在含水层内土壤温度变化较小,到达稳态时间较短。埋地换热器周围热作用半径,沿上游方向较小且很快达到稳态,而沿下游方向上的热作用半径基本与运行时间成正比关系。地下水流速越大,埋地换热器周围介质的平均温度越低,这有利于夏季排热工况。 展开更多

关键词 埋地换热器 地下水流动 传热 数值模拟

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中深层套管式地埋管换热器性能的参数分析 被引量：30

9

作者 王德敬 胡松涛 +3 位作者 高志友 方亮 邵珠坤 刁乃仁 《区域供热》 2018年第3期1-7,共7页

中深层地埋管换热器是地源热泵领域以及季节性储热领域的创新性尝试。通过计算模拟深入分析了影响中深层地埋管换热器性能的各种因素,得到了一些指导性的结论:对钻孔深度、地温梯度、岩土热物性等关键要素对中深层套管式地埋管换热器换... 中深层地埋管换热器是地源热泵领域以及季节性储热领域的创新性尝试。通过计算模拟深入分析了影响中深层地埋管换热器性能的各种因素,得到了一些指导性的结论:对钻孔深度、地温梯度、岩土热物性等关键要素对中深层套管式地埋管换热器换热量所带来的影响进行了计算,给出的定量图表可供工程技术人员直接查阅;计算证明了套管式地埋管换热器中流体的流动方向(内进外出或外进内出)对换热器性能有重要影响,在季节性蓄热过程中应根据工况相应改变流体的流动方向;增加内管壁面的热阻是改进换热器效能的主要途径之一。 展开更多

关键词 地源热泵 中深层地埋管换热器 套管式地埋管 传热模型 数值模拟

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回填材料对土壤热泵U型埋管换热器性能的影响 被引量：21

10

作者 包强 邓启红 牛润卓 《建筑热能通风空调》 2007年第4期64-67,共4页

本文以能量守恒和质量守恒为基础建立了土壤耦合热泵U型埋管换热器三维非稳态模型,重点研究了回填材料导热率对U型埋管换热器换热性能的影响。结果表明:强化换热型回填材料可以大幅度提高钻井换热器的换热能力,钻井的换热能力随着回填... 本文以能量守恒和质量守恒为基础建立了土壤耦合热泵U型埋管换热器三维非稳态模型,重点研究了回填材料导热率对U型埋管换热器换热性能的影响。结果表明:强化换热型回填材料可以大幅度提高钻井换热器的换热能力,钻井的换热能力随着回填材料导热率的增加而不断提高,但回填材料导热率并非越高越好,而是应该稍高于钻井周围岩土层的导热率。 展开更多

关键词 土壤耦合热泵 埋管换热器 回填材料

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地源热泵地中换热器的非稳态传热数值研究 被引量：23

11

作者 唐志伟 金楠 闫桂兰 《可再生能源》 CAS 2008年第1期55-58,共4页

竖直U型管经常被用做地源热泵的地下换热器。文章建立了三维数值模型模拟U型管内的流动和地下耦合非稳态传热。使用商业软件GAMBIT和FLUENT构造数值模型并进行数值模拟。为了验证模型的有效性,将U型管出口水温的模拟结果与实测数据进行... 竖直U型管经常被用做地源热泵的地下换热器。文章建立了三维数值模型模拟U型管内的流动和地下耦合非稳态传热。使用商业软件GAMBIT和FLUENT构造数值模型并进行数值模拟。为了验证模型的有效性,将U型管出口水温的模拟结果与实测数据进行了比较:运行中出口水温模拟值稍大于实验值,随着运行时间的增加,两者相差越来越小。该结果显示,对于长时间运行的热泵系统,此模型的模拟数据更加真实可靠。 展开更多

关键词 地源换热器 U型管 数值模拟 传热

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土壤耦合热泵系统地下埋管换热器传热模型的研究 被引量：21

12

作者 余延顺 马最良 《暖通空调》 北大核心 2005年第1期26-31,共6页

在总结埋管传热理论的基础上 ,系统地介绍了国外关于土壤耦合热泵系统地下埋管换热器传热模型的研究进展 。

关键词 地下埋管 热泵系统 传热模型 基础 换热器 传热理论

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U型管埋地换热器长期性能的实验研究与灰色预测 被引量：15

13

作者 赵军 王华军 +2 位作者 宋著坤 陈志豪 李新国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1137-1141,共5页

对实际运行的U型埋地换热器长期性能进行了实验研究。根据灰色理论，建立了换热量和传热系数等参数的GM（1，1）预测模型，预测结果与实际测试具有较好的吻合性。管埋地换热器在长期运行过程中，由于冬夏负荷之间的不平衡问题，夏季工... 对实际运行的U型埋地换热器长期性能进行了实验研究。根据灰色理论，建立了换热量和传热系数等参数的GM（1，1）预测模型，预测结果与实际测试具有较好的吻合性。管埋地换热器在长期运行过程中，由于冬夏负荷之间的不平衡问题，夏季工况很可能会出现恶化现象，其工况可分为过渡区、稳定区和衰减区3个阶段。引入无量纲运行时间τ来表征平均传热系数的长期运行特性，即K=aτb，并初步确定了夏季工况的时间域：过渡区τ=0～25％，稳定区τ=25％～80％，衰减区τ=80％～100％。灰色预测能够为系统的稳定运行、性能评价以及进一步优化提供定量化参考依据。 展开更多

关键词 地源热泵 埋地换热器 长期性能 灰色预测

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地埋管地源热泵发展中的关键问题 被引量：9

14

作者 贾胜辉 曹亚丽 《建筑节能》 CAS 2013年第10期11-12,17,共3页

介绍了地埋管地源热泵系统的优点,针对地埋管地源热泵出现的问题,重点探讨了地埋管地源热泵系统在岩土体热物性勘察、岩土体热平衡、地埋管换热器的设计与施工等方面应采取的措施。加上其他环节的紧密配合,以期为地源热泵系统健康发展... 介绍了地埋管地源热泵系统的优点,针对地埋管地源热泵出现的问题,重点探讨了地埋管地源热泵系统在岩土体热物性勘察、岩土体热平衡、地埋管换热器的设计与施工等方面应采取的措施。加上其他环节的紧密配合,以期为地源热泵系统健康发展提供参考。 展开更多

关键词 地埋管地源热泵 岩土体热物性 热平衡 地埋管换热器

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垂直U形地埋管换热器长度计算方法研究 被引量：8

15

作者 田慧峰 王鹏英 曹伟武 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期28-32,共5页

地埋管换热器是地埋管地源热泵系统的核心组件,但至今其长度计算尚无一种便捷、正确又易于应用的方法。用典型气象年数据确定最热月、最冷月和地表面年平均温度。在已知建筑物设计负荷情况下,通过引入平衡温度的概念,可计算建筑物逐时负... 地埋管换热器是地埋管地源热泵系统的核心组件,但至今其长度计算尚无一种便捷、正确又易于应用的方法。用典型气象年数据确定最热月、最冷月和地表面年平均温度。在已知建筑物设计负荷情况下,通过引入平衡温度的概念,可计算建筑物逐时负荷,再由建筑物逐时负荷和水源热泵机组性能计算出制冷与制热运行系数。最后提出了一种实用且操作性强的垂直U形地埋管换热器长度计算方法。 展开更多

关键词 热工学 地埋管地源热泵系统 地埋管换热器 典型气象年 平衡温度 计算方法

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地埋换热器温度场数值模拟及试验研究 被引量：7

16

作者 郭二宝 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第11期61-66,共6页

土壤温度场的恢复特性是判定土壤源热泵系统长期稳定运行的重要依据。探讨了某住宅小区土壤源热泵系统的设计方法及主要部件地埋换热器的埋管方式。利用建筑热环境设计模拟分析软件De ST-h建立高层住宅建筑群模型,并进行全年空调负荷模... 土壤温度场的恢复特性是判定土壤源热泵系统长期稳定运行的重要依据。探讨了某住宅小区土壤源热泵系统的设计方法及主要部件地埋换热器的埋管方式。利用建筑热环境设计模拟分析软件De ST-h建立高层住宅建筑群模型,并进行全年空调负荷模拟。运用大型商业软件FLUENT模拟分析了土壤源热泵连续运行一个夏季和经过一个秋季过渡季后地埋换热器周围土壤温度场的变化和恢复情况,试验研究了制冷过程及制冷期后地层温度恢复过程不同地层的温度分布,结果与数值模拟基本吻合。最后,指出复合式土壤源热泵有利于促进土壤温度场的恢复,从而实现系统长期稳定地运行。 展开更多

关键词 土壤源热泵 地埋换热器 温度场 模拟 土壤热平衡

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地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究 被引量：7

17

作者 田慧峰 曹伟武 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期110-113,124,共5页

地埋管换热器是地源热泵系统的核心组件,文中对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论。将典型气象年数据应用在确定最热月、最冷月和地表面年平均温度上。引入平衡温度的概念,计算建筑物逐时负荷。进而提出... 地埋管换热器是地源热泵系统的核心组件,文中对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论。将典型气象年数据应用在确定最热月、最冷月和地表面年平均温度上。引入平衡温度的概念,计算建筑物逐时负荷。进而提出由建筑物逐时负荷和水源热泵机组性能拟合曲线,计算地源热泵系统制冷运行系数和制热运行系数的方法。给出热泵机组最高进液温度、最低进液温度、钻孔热阻和土壤热阻等地埋管长度计算关键参数的选取、计算方法。最后提出垂直U形地埋管换热器长度计算步骤。 展开更多

关键词 地埋管地源热泵系统 地埋管换热器 典型气象年 平衡温度

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土壤源热泵在合肥地区规模化应用绩效研究 被引量：4

18

作者 郭二宝 张文涛 唐伟伟 《低温与超导》 CAS 北大核心 2013年第1期76-81,共6页

介绍了土壤源热泵的工作原理,探讨了土壤源热泵空调应用于中央空调系统的设计方法,以及其主要部件地热换热器的埋管方式、结构、管材、运行等特点。选取几种常用的冷热源系统与土壤源热泵系统进行比较,参考合肥地区的能源价格,计算各方... 介绍了土壤源热泵的工作原理,探讨了土壤源热泵空调应用于中央空调系统的设计方法,以及其主要部件地热换热器的埋管方式、结构、管材、运行等特点。选取几种常用的冷热源系统与土壤源热泵系统进行比较,参考合肥地区的能源价格,计算各方案的运行成本,用动态费用年值法评价了各方案的经济性。最后,对土壤源热泵系统的节能减排量进行了分析。 展开更多

关键词 土壤源热泵 地埋换热器 费用年值 绩效评价

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地上换热对岩土热响应测试的影响分析 被引量：4

19

作者 廖全 李锦堂 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2019-2022,共4页

建立了岩土热响应测试的三维数值分析模型,分析了不同情况下地上换热对岩土热响应测试结果的影响。结果表明;在相同条件下,埋管深度越小,地上换热引起岩土热响应测试结果的误差就越大;测试环境空气温度的波动会导致岩土热响应测试结果... 建立了岩土热响应测试的三维数值分析模型,分析了不同情况下地上换热对岩土热响应测试结果的影响。结果表明;在相同条件下,埋管深度越小,地上换热引起岩土热响应测试结果的误差就越大;测试环境空气温度的波动会导致岩土热响应测试结果的波动;在实际工程应用中,可通过抑制载流体与地上环境之间一切形式的换热,来减少岩土热响应测试结果的误差。 展开更多

关键词 地埋管换热器 岩土热响应测试 数值模拟

原文传递

水平埋管热作用下周围土壤热湿特性实验研究 被引量：4

20

作者 高岩 郭海豹 +1 位作者 胡晓蕾 张威宁 《暖通空调》 北大核心 2017年第6期113-116,共4页

土壤含湿量的不同是影响土壤导热系数的主要因素之一,进而影响地埋管地源热泵系统地下埋管换热器的换热性能。沙箱实验结果显示,水平埋管周围土壤水分迁移现象有可能受到地下埋管换热器热作用的影响,土壤温度梯度是土壤水分迁移的主要... 土壤含湿量的不同是影响土壤导热系数的主要因素之一,进而影响地埋管地源热泵系统地下埋管换热器的换热性能。沙箱实验结果显示,水平埋管周围土壤水分迁移现象有可能受到地下埋管换热器热作用的影响,土壤温度梯度是土壤水分迁移的主要动力。取热工况下,埋管周围土壤水分迁移现象可以忽略;排热工况下,埋管与周围土壤间热湿作用相互耦合,水平及竖直方向上均呈现土壤水分由管壁处向埋管远端迁移的现象。 展开更多

关键词 热泵 水分迁移 水平埋管 换热器 体积含湿量

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