单U、双U型埋管换热器换热性能与经济性研究 被引量：25

1

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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竖直埋管地源热泵系统研究进展 被引量：28

2

作者 余鑫 王如竹 翟晓强 《暖通空调》 北大核心 2010年第2期1-9,共9页

介绍了竖直埋管地源热泵的国内外研究情况。理论研究主要是针对地埋管换热器进行模拟,准三维模型已经被广泛接受;实验研究相比理论研究要少一些,但也得出了一些指导性的结论;系统耦合利用和技术经济性的研究也有进展。目前我国的地源热... 介绍了竖直埋管地源热泵的国内外研究情况。理论研究主要是针对地埋管换热器进行模拟,准三维模型已经被广泛接受;实验研究相比理论研究要少一些,但也得出了一些指导性的结论;系统耦合利用和技术经济性的研究也有进展。目前我国的地源热泵应用处于起步阶段,但发展迅速,随着政府及群众的重视,这项技术将有广阔的发展空间。 展开更多

关键词 竖直埋管 地源热泵系统 地埋管换热器 理论研究 实验研究

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土壤热源热泵系统垂直U形埋地换热器传热过程及合理间距的分析 被引量：11

3

作者 周亚素 张旭 陈沛霖 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期10-15,共6页

利用传热理论 ,提出了土壤热源热泵垂直U形埋地换热器的等效换热器 ,并通过传热热阻分析 ,得到 :埋地换热器在土壤中的取热过程 ,热阻的主要成分是土壤和塑料管壁。在换热强度为单位管长 40W /m(单位埋孔长度 80W/m) ,类似上海地区的气... 利用传热理论 ,提出了土壤热源热泵垂直U形埋地换热器的等效换热器 ,并通过传热热阻分析 ,得到 :埋地换热器在土壤中的取热过程 ,热阻的主要成分是土壤和塑料管壁。在换热强度为单位管长 40W /m(单位埋孔长度 80W/m) ,类似上海地区的气象与地质条件下 ,对 5 0m深的埋地换热器孔中心间距至少为 5～ 6m ,才能保证换热器之间相互不受干扰。 展开更多

关键词 土壤热源热泵 垂直U形埋地换热器 等效换热器 传热热阻 合理间距

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太阳能-土壤复合式地源热泵供暖的实验研究 被引量：19

4

作者 王侃宏 李永 +1 位作者 侯立泉 王宏伟 《暖通空调》 北大核心 2008年第2期13-17,共5页

在所建立的太阳能-土壤复合式地源热泵实验台上,进行了单眼埋管井取热土壤源热泵供暖(模拟埋管面积不够的情形)和复合式地源热泵供暖的实验研究。结果表明,热泵机组从单眼埋管井取热时,冷凝器出水温度只有35℃左右,并且机组运行一段时间... 在所建立的太阳能-土壤复合式地源热泵实验台上,进行了单眼埋管井取热土壤源热泵供暖(模拟埋管面积不够的情形)和复合式地源热泵供暖的实验研究。结果表明,热泵机组从单眼埋管井取热时,冷凝器出水温度只有35℃左右,并且机组运行一段时间后,蒸发器出现结冰现象,造成了压缩机连续启停的不稳定工况;复合式系统运行时,蒸发压力始终保持在较高的水平,冷凝器出水温度达到43℃左右,可以满足风机盘管冬季工况的要求,复合式系统的机组平均制热性能系数为3.7。 展开更多

关键词 太阳能-土壤复合式地源热泵 供暖 单眼埋管井 蒸发器 冷凝器

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稳定运行的土壤源热泵系统管群内外土壤温度场对比分析 被引量：11

5

作者 刘业凤 张峰 +1 位作者 杨标 王华 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期75-80,共6页

基于上海某工程实例,对长时间(≥10h)稳定运行的土壤源热泵中央空调系统单U型地埋管换热器外壁土壤温度场、管群内土壤温度场、管群外土壤温度场变化进行全年测试,并对三种测试数据做了对比分析。测试结果表明:管群外浅层土壤(深度≤25m... 基于上海某工程实例,对长时间(≥10h)稳定运行的土壤源热泵中央空调系统单U型地埋管换热器外壁土壤温度场、管群内土壤温度场、管群外土壤温度场变化进行全年测试,并对三种测试数据做了对比分析。测试结果表明:管群外浅层土壤(深度≤25m)温度一年四季变化波动比较大,且地下浅层土壤温度出现最高月份相比于地上环境出现最高温度的月份存在一定的延迟性;管群内的土壤温度会随着系统的长时间稳定运行呈现升高趋势,使地埋管换热器表面与周围土壤之间换热温差减小,导致换热效率下降。通过数据对比分析发现,对于冷负荷明显大于热负荷的建筑采用土壤源热泵系统,若长时间连续稳定运行对地埋管与土壤之间换热造成的影响夏季明显高于冬季。研究结果表明,适当增加钻孔间距、对地源热泵系统采取间歇性运行的模式对加强地埋管换热器与土壤之间的换热至关重要。 展开更多

关键词 土壤源热泵 温度场 单U型地埋管换热器 换热效率 间歇性运行

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基于层换热理论的竖直地埋管换热器设计方法 被引量：19

6

作者 王勇 刘方 付祥钊 《暖通空调》 北大核心 2007年第9期35-39,共5页

建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验... 建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验证了该层换热理论。介绍了地埋管换热器埋深的确定、出水管的保温及流量的确定等。 展开更多

关键词 地源热泵 竖直地埋管换热器 层换热理论 三维传热

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地下水渗流对竖埋管换热器传热影响的数值模拟 被引量：11

7

作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 葛若东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3007-3014,共8页

地下水渗流对竖埋管换热器与岩土体的热量交换具有显著影响。该文应用地下水渗流理论和传热学理论,建立考虑热传导和地下水渗流共同作用的热渗耦合传热模型;针对南宁河流阶地土层,模拟分析地下水渗流对竖埋管换热器传热的影响。研究结... 地下水渗流对竖埋管换热器与岩土体的热量交换具有显著影响。该文应用地下水渗流理论和传热学理论,建立考虑热传导和地下水渗流共同作用的热渗耦合传热模型;针对南宁河流阶地土层,模拟分析地下水渗流对竖埋管换热器传热的影响。研究结果表明:1)地下水渗流可以强化地埋管的换热,且随着渗流速度的增大,强化换热作用越明显;2)地下水渗流对换热器热交换的影响具有方向性,在此基础上,对竖埋管换热合理的布置方式进行分析;3)南宁河流阶地地区,仅考虑砂砾层存在地下水渗流对换热的影响,更符合工程实际。 展开更多

关键词 地源热泵 地下水渗流 竖埋管换热器 热湿耦合传热模型 数值模拟

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垂直埋管式地源热泵土壤温度分布研究 被引量：6

8

作者 周志华 张丽英 +2 位作者 黄珂 胡珊 俞准 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1480-1485,共6页

以某办公建筑双U垂直埋管式地源热泵系统作为研究对象，对其连续3a的运行进行土壤温度监测及分析。结果表明：在换热器夏季累积换热量为366．5MJ，冬季累积换热量为233．8MJ的情况下，距换热器5．0m范围内土壤温度共升高2．8℃，系统运... 以某办公建筑双U垂直埋管式地源热泵系统作为研究对象，对其连续3a的运行进行土壤温度监测及分析。结果表明：在换热器夏季累积换热量为366．5MJ，冬季累积换热量为233．8MJ的情况下，距换热器5．0m范围内土壤温度共升高2．8℃，系统运行30a后，土壤温度超过35℃；土壤在与工程井径向换热的同时进行深度范围内的轴向换热；另外土壤的蓄热性使土壤温度变化出现2-6个月的时间滞后。 展开更多

关键词 垂直埋管地源热泵 土壤温度 换热 热作用半径 蓄热

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竖直地埋管换热器在地下工程中的应用研究 被引量：7

9

作者 茅靳丰 李永 +5 位作者 张华 耿世彬 韩旭 张俊林 李伟华 王利军 《暖通空调》 北大核心 2012年第9期25-30,34,共7页

竖直地埋管换热器替代冷却塔用于地下工程中,有利于工程防护能力和能源效率的提高。探讨了地埋管换热器在地下工程中的应用形式,包括与冷热源和末端的联合使用;基于地下工程的负荷特点和时间特性及山区岩土体的特性,探讨了地埋管换热器... 竖直地埋管换热器替代冷却塔用于地下工程中,有利于工程防护能力和能源效率的提高。探讨了地埋管换热器在地下工程中的应用形式,包括与冷热源和末端的联合使用;基于地下工程的负荷特点和时间特性及山区岩土体的特性,探讨了地埋管换热器的适用性,结果表明地下工程的热负荷特性有利于地埋管换热器周围温度场的恢复,岩土体较大的导热系数和渗流的存在有利于换热效率的提高;分析了地埋管换热器使用可能导致的热红外暴露问题,提出采用表面覆土的方法来解决这一问题,建议覆土厚度为2m。 展开更多

关键词 竖直地埋管换热器 地下工程 温度场 红外暴露 负荷特性

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不同方式地下埋管换热器的实验研究 被引量：13

10

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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分层渗流地层中竖直地埋管的换热计算模型 被引量：14

11

作者 陈忠购 张正威 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期831-838,共8页

假定实际地层为水平分层且部分地层中有稳定的水平渗流,建立竖直地埋管换热器的计算模型。该模型采用解析和数值计算相结合的方法,采用一个迭代公式便能方便地得到任意时刻换热器和地层中的温度分布,且能直接用于变负荷条件下换热器工... 假定实际地层为水平分层且部分地层中有稳定的水平渗流,建立竖直地埋管换热器的计算模型。该模型采用解析和数值计算相结合的方法,采用一个迭代公式便能方便地得到任意时刻换热器和地层中的温度分布,且能直接用于变负荷条件下换热器工作性能的分析。应用该模型对一简单分层渗流地层中换热器的工作性能进行计算,结果表明:稳定的地下水渗流能有效增强换热器的工作性能;渗流层所对应孔壁的温度明显低于其他岩土层,且渗流层的单位深度换热量高于其他岩土层;渗流对换热器性能的影响需要一定时间才能反映出来,渗流速度越小所需时间越长。比较该模型与现有解析模型表明,现有解析模型中采用整个地层具有稳定渗流的假定高估了换热器的工作性能。 展开更多

关键词 分层渗流 竖直地埋管 地源热泵 换热性能

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渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响 被引量：12

12

作者 张春一 晋华 +2 位作者 刘虎 牛凯 邓宏凯 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期108-111,107,共5页

为了确定渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响,基于多孔介质传热理论与Darcy定律,利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维热渗耦合模型,模拟了有无渗流条件下竖直地埋管换热器周围土壤温度场的变化。结果表明,地下水渗流有助于竖直地... 为了确定渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响,基于多孔介质传热理论与Darcy定律,利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维热渗耦合模型,模拟了有无渗流条件下竖直地埋管换热器周围土壤温度场的变化。结果表明,地下水渗流有助于竖直地埋管换热器换热,且渗流速度越大,竖直地埋管换热器换热效果越明显;平行于渗流方向处温度场偏向下游,垂直于渗流方向处温度场始终保持对称分布,渗流速度由0m/s增大到1.0×10-5 m/s时,对应热作用半径由0.42m减小到0.32m。 展开更多

关键词 土壤源热泵 数值模拟 地下水渗流 地埋管换热器 土壤温度场

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夏热冬暖地区三种地埋管换热器冬季换热能力的实验研究 被引量：6

13

作者 陈颖 杨敏 史保新 《暖通空调》 北大核心 2008年第2期9-12,4,共5页

搭建了实验台,研究了单U形管、双U形管和套管换热器分别在热泵连续运行与间歇运行方式下换热量随时间的变化趋势。结果显示,双U形管换热器的单位井深换热量最大,单U形管换热器次之,套管换热器最小;间歇运行方式比连续运行方式下的换热... 搭建了实验台,研究了单U形管、双U形管和套管换热器分别在热泵连续运行与间歇运行方式下换热量随时间的变化趋势。结果显示,双U形管换热器的单位井深换热量最大,单U形管换热器次之,套管换热器最小;间歇运行方式比连续运行方式下的换热量大。 展开更多

关键词 地埋管换热器 双U形管 单U形管 套管 换热量

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浅埋竖管换热器地热源热泵夏季供冷试验研究 被引量：24

14

作者 刘宪英 丁勇 胡鸣明 《暖通空调》 北大核心 2000年第4期1-4,共4页

介绍了根据浅埋竖管换热器地热源热泵冬季测试结果 ,在夏季试验中对试验装置及实验方法的改进 ,测试了夏季定水量 ( 63天 )的运行效果和变水量运行时各性能指标的变化。采用系统能量平衡结合热传导方程建立的地下竖埋套管管群换热器传... 介绍了根据浅埋竖管换热器地热源热泵冬季测试结果 ,在夏季试验中对试验装置及实验方法的改进 ,测试了夏季定水量 ( 63天 )的运行效果和变水量运行时各性能指标的变化。采用系统能量平衡结合热传导方程建立的地下竖埋套管管群换热器传热模型和过渡季大地温度场模拟 。 展开更多

关键词 浅埋竖管换热器 地热源热泵 夏季供冷 传热模型

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三种埋管换热器换热性能的模拟与实验研究 被引量：4

15

作者 傅俊萍 石沛 李江 《节能技术》 CAS 2015年第3期254-256,286,共4页

本文采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了单U型、双U型及套管式地埋管换热器在不同管内流速下的换热情况以及埋管周围土壤温度场的变化情况。研究表明:实验值与模拟值相吻合;地埋管换热器换热能力随着管内流速的增大而增强;三种形式... 本文采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了单U型、双U型及套管式地埋管换热器在不同管内流速下的换热情况以及埋管周围土壤温度场的变化情况。研究表明:实验值与模拟值相吻合;地埋管换热器换热能力随着管内流速的增大而增强;三种形式地埋管换热器换热能力以套管式最优,双U型及单U型地埋管次之。 展开更多

关键词 地埋管换热器 数值模拟 实验研究 单U型 双U型 套管式埋管换热器

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竖直U形地埋管换热器优化设计 被引量：5

16

作者 张长兴 胡松涛 刘玉峰 《暖通空调》 北大核心 2012年第2期30-35,共6页

以地埋管地源热泵系统模型为基础,引入竖直U形地埋管换热器的DST模型,将钻孔深度、钻孔间距和钻孔数量作为热泵系统的设计优化变量,通过全寿命周期内的系统运行模拟,提出了确定热泵系统换热器组群最优组合形式的方法。为地埋管地源热泵... 以地埋管地源热泵系统模型为基础,引入竖直U形地埋管换热器的DST模型,将钻孔深度、钻孔间距和钻孔数量作为热泵系统的设计优化变量,通过全寿命周期内的系统运行模拟,提出了确定热泵系统换热器组群最优组合形式的方法。为地埋管地源热泵系统的方案优选和运行策略的评估提供了必要的理论依据。 展开更多

关键词 竖直U形地埋管换热器 DST模型 地埋管地源热泵系统模拟 优化设计

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基于数值计算的U型地埋管井群换热器计算模型研究 被引量：4

17

作者 张丹 王发辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第5期120-123,共4页

针对U型地埋管换热器的特点,在分析单井换热器换热量的基础上,考虑到多井换热器井与井之间传热的相互干扰,提出了一种用于U型地埋管井群换热器数值计算的9井模型,这种模型在数值计算时既能代表一般井群换热的规律,又便于计算机处理,为... 针对U型地埋管换热器的特点,在分析单井换热器换热量的基础上,考虑到多井换热器井与井之间传热的相互干扰,提出了一种用于U型地埋管井群换热器数值计算的9井模型,这种模型在数值计算时既能代表一般井群换热的规律,又便于计算机处理,为实际工程中分析井群换热规律提供了很好的理论依据。 展开更多

关键词 地源热泵 U型地埋管换热器 井群 换热规律

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北京地区地源热泵水平集管能量损失模拟分析 被引量：3

18

作者 杨灵艳 朱清宇 徐伟 《暖通空调》 北大核心 2013年第3期36-40,共5页

通过对竖直地埋管地源热泵系统的水平集管建立能量损失模型,分析了影响其能量损失的因素。以北京地区某办公建筑为例,模拟了地源热泵冬季运行过程中,水平集管能量损失对热泵机组COP的影响,从而得出不同水平集管长度相应的处理方法,为地... 通过对竖直地埋管地源热泵系统的水平集管建立能量损失模型,分析了影响其能量损失的因素。以北京地区某办公建筑为例,模拟了地源热泵冬季运行过程中,水平集管能量损失对热泵机组COP的影响,从而得出不同水平集管长度相应的处理方法,为地源热泵系统设计的完善提供了参考依据。 展开更多

关键词 地源热泵 水平集管 能量损失 数值模拟 竖直地埋管换热器

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长春地区竖直埋管式地下换热井温度变化研究 被引量：2

19

作者 吴晓寒 孙友宏 +2 位作者 刘冬生 王庆华 季丰旭 《暖通空调》 北大核心 2008年第1期11-13,76,共4页

针对竖直地埋管地源热泵系统运行特点,开发了地下换热井的测温系统。测量了地源热泵系统运行前换热井内的初始温度,推导出了适合长春地区的初始地温拟合方程。测量了地源热泵系统冬季供暖运行工况下地下换热井内的温度变化数据,总结出... 针对竖直地埋管地源热泵系统运行特点,开发了地下换热井的测温系统。测量了地源热泵系统运行前换热井内的初始温度,推导出了适合长春地区的初始地温拟合方程。测量了地源热泵系统冬季供暖运行工况下地下换热井内的温度变化数据,总结出该地区冬季供暖时换热井内温度的变化规律。 展开更多

关键词 竖直埋管 地源热泵 换热井 温度

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广州地区土壤温度场对U型埋管换热性能的影响 被引量：3

20

作者 刘佳霓 毛佳妮 冯广昌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期928-933,共6页

针对广州地下50m以内土壤温度分布来研究广州地区地温的分布特性和变化规律,建立了垂直U型地埋管地下换热区域温度场的三维稳态和瞬态传热模型。同时就该系统在冬季和夏季运行分析了不同工况下埋管区域土壤温度场的分布情况以及进一步... 针对广州地下50m以内土壤温度分布来研究广州地区地温的分布特性和变化规律,建立了垂直U型地埋管地下换热区域温度场的三维稳态和瞬态传热模型。同时就该系统在冬季和夏季运行分析了不同工况下埋管区域土壤温度场的分布情况以及进一步确定了热泵机组连续和间歇运行对地埋管换热性能、埋管区地温恢复状况的影响。最后,通过对某别墅工程的动态负荷计算,选用ASHRAE推荐的地埋管地源热泵设计模拟软件GLHEPRO 3.0进行30a运行模拟,分析得到了地下埋管区域土壤热平衡对埋管换热性能的影响程度,从而为华南地区推广使用地埋管地源热泵系统的长期高效运行提供理论参考。 展开更多

关键词 地埋管地源热泵 垂直U型换热器 传热性能 数值模拟

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