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混合式土壤源热泵系统的研究现状及展望 被引量:32
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作者 金光 王正文 +1 位作者 吴晅 张昕悦 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第2期82-88 51,51,共8页
由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤... 由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤源热泵系统的工作原理、运行模式、功能及系统优势。指出了目前该系统研究与应用中亟待解决的关键技术问题。最后对混合式土壤源热泵系统进行了建议和展望。 展开更多
关键词 混合式土壤源热泵系统 土壤热失衡 研究现状 关键问题
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太阳能—土壤源热泵系统联合运行模式的研究 被引量:23
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作者 杨卫波 董华 +1 位作者 周恩泽 胡军 《流体机械》 CSCD 2004年第2期41-45,49,共6页
针对青岛地区的气象条件 ,对太阳能—土壤源热泵系统联合运行的各种模式进行了模拟计算 ,并与土壤源热泵作了比较。结果表明 ,与土壤源热泵相比 ,联合运行各模式具有明显的节能效果 ,其节能率在 12 %以上 ,可作为实际工程设计。
关键词 太阳能—土壤源热泵系统 联合运行模式 土壤源热泵
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土壤源热泵系统埋地换热器换热性能研究 被引量:14
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作者 刘正华 陈汝东 +1 位作者 李芃 刘士龙 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第3期63-67,共5页
对土壤源热泵系统埋地换热器的影响因素进行研究,分析三种获得土壤热物性参数的方法,得到利用现场测试法较精确。搭建实验台对埋地换热器传热量进行测试,发现室内负荷和埋管循环水流量对埋地管与土壤的换热量影响较大,利用圆柱源传热模... 对土壤源热泵系统埋地换热器的影响因素进行研究,分析三种获得土壤热物性参数的方法,得到利用现场测试法较精确。搭建实验台对埋地换热器传热量进行测试,发现室内负荷和埋管循环水流量对埋地管与土壤的换热量影响较大,利用圆柱源传热模型进行模拟验证,模拟结果与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 土壤源热泵系统 埋地换热器 性能研究 换热量
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寒冷地区太阳能—土壤源热泵系统运行方式的探讨 被引量:47
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作者 余延顺 廉乐明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期111-115,共5页
在太阳能—土壤源热泵系统中 ,合理确定其运行工况 ,对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究 ,为太... 在太阳能—土壤源热泵系统中 ,合理确定其运行工况 ,对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究 ,为太阳能—土壤源热泵系统的设计、运行管理提供参考。 展开更多
关键词 太阳能—土壤源热泵系统 太阳能热泵 运行工况
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土壤源热泵系统的分析 被引量:12
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作者 王欣红 毕月虹 张华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期732-737,共6页
对组成土壤源热泵系统的3个回路以及整个系统的制冷和制热工况进行了全面的分析,分别给出了它们的损失、效率、损率、损系数以及热力学完善度的表达式。结果表明:在对系统进行分析时,必须将这几个指标结合起来使用。在整个... 对组成土壤源热泵系统的3个回路以及整个系统的制冷和制热工况进行了全面的分析,分别给出了它们的损失、效率、损率、损系数以及热力学完善度的表达式。结果表明:在对系统进行分析时,必须将这几个指标结合起来使用。在整个系统中,损率最大的部件是压缩机,而效率与热力学完善度最低的却是土壤热交换器。因此,压缩机和土壤热交换器是整个系统改进的首要对象。 展开更多
关键词 土壤源热泵系统 [火用]分析 [火用]指标
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土壤源热泵系统模拟和经济性评估研究 被引量:2
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作者 黄兵 杨昌智 《流体机械》 CSCD 北大核心 2010年第1期75-80,共6页
在线源理论的基础上建立了土壤源热泵系统的模拟模型,该模型可以用于土壤源热泵系统的全年运行模拟,预测土壤源热泵系统的能耗情况;对于土壤源热泵系统的经济性评估,提出了地下换热器换热成本的概念,并导出了地下换热器换热成本的通用... 在线源理论的基础上建立了土壤源热泵系统的模拟模型,该模型可以用于土壤源热泵系统的全年运行模拟,预测土壤源热泵系统的能耗情况;对于土壤源热泵系统的经济性评估,提出了地下换热器换热成本的概念,并导出了地下换热器换热成本的通用计算方法。本文中的模型可以对土壤源热泵系统的设计方案进行经济性评估,以便设计人员选取经济性较好的方案。 展开更多
关键词 土壤源热泵系统 模拟 地下换热器 换热成本 经济性评估
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土壤特性对土壤源热泵系统影响测试分析 被引量:2
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作者 赵金秀 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第4期140-144,共5页
通过介绍土壤源热泵系统的工作原理,体现土壤源热泵系统的优势,指出土壤特性对土壤源热泵系统的重要性,给出土壤特性参数的测试方法,通过模拟测试土壤热导率和初始温度对土壤源热泵系统的影响,并运用实测验证土壤热导率和初始温度影响... 通过介绍土壤源热泵系统的工作原理,体现土壤源热泵系统的优势,指出土壤特性对土壤源热泵系统的重要性,给出土壤特性参数的测试方法,通过模拟测试土壤热导率和初始温度对土壤源热泵系统的影响,并运用实测验证土壤热导率和初始温度影响土壤源热泵系统的性能,为地源热泵系统在国内的推广应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 土壤源热泵系统 土壤特性 土壤热导率 土壤初始温度 测试分析
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武汉地区混合式土壤源热泵系统的优化运行 被引量:7
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作者 欧阳长文 徐菱虹 +1 位作者 许双霜 胡平放 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期832-838,共7页
针对武汉地区混合式热泵系统在运行时出现的热积累现象,利用Fluent软件建立武汉地区某办公楼的冷却塔-土壤源热泵模型,并在传统的温差控制策略的基础上提出两种控制策略——夜间冷却塔运行策略和夜间热泵制热工况运行策略。通过模拟研究... 针对武汉地区混合式热泵系统在运行时出现的热积累现象,利用Fluent软件建立武汉地区某办公楼的冷却塔-土壤源热泵模型,并在传统的温差控制策略的基础上提出两种控制策略——夜间冷却塔运行策略和夜间热泵制热工况运行策略。通过模拟研究,比较3种控制策略的优缺点,发现夜间热泵制热工况运行的控制策略可对土壤起到较好的降温作用,可有效解决系统长期运行热积累的问题。 展开更多
关键词 混合式土壤源热泵系统 FLUENT 经济性 地埋管 冷却塔
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基于TRNSYS的土壤-海水双源热泵系统运行特性分析 被引量:5
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作者 王敬博 于慧俐 +2 位作者 刘明辉 胡松涛 高磊 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1610-1616,共7页
文章利用TRNSYS软件建立了土壤-海水双源热泵系统仿真模型,基于该模型模拟分析了毛细管内流速、浅滩海床中海水渗流速度和变流量调节方式3种因素对毛细管网箱换热器换热量和热泵系统运行特性的影响。模拟结果表明:该热泵系统在供冷、供... 文章利用TRNSYS软件建立了土壤-海水双源热泵系统仿真模型,基于该模型模拟分析了毛细管内流速、浅滩海床中海水渗流速度和变流量调节方式3种因素对毛细管网箱换热器换热量和热泵系统运行特性的影响。模拟结果表明:该热泵系统在供冷、供暖季均具有较好的供能效果;与毛细管内流速相比,不同砂土的渗流特性对毛细管网箱换热器换热量的影响更加显著;在建筑部分负荷时段,通过水泵的变频调节,可以有效降低水泵功耗,增大系统COP来充分节能,对实际工程应用具有指导意义。 展开更多
关键词 土壤-海水双源热泵系统 毛细管网箱换热器 TRNSYS 运行特性
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SGCHPS土壤热平衡及系统热量利用 被引量:5
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作者 吕超 郑茂余 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期106-111,共6页
为解决严寒地区建筑物热负荷远大于冷负荷而导致的太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)供热性能逐年下降、以至于无法使用的问题,提出依靠太阳能季节性土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示... 为解决严寒地区建筑物热负荷远大于冷负荷而导致的太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)供热性能逐年下降、以至于无法使用的问题,提出依靠太阳能季节性土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,进行了为期3 a的蓄热、供热、供冷长期实验.实验结果表明:在保证供热供冷效果的基础上,土壤温度呈现日周期和年周期变化,土壤保持了以年为周期的热平衡;太阳能在冬季供热量中占85%;在供冷季同时进行蓄热和供冷的2组土壤换热器(GHE)可根据换热功率分配其比例.土壤蓄热解决了严寒地区建筑物冷热负荷不平衡的问题,使系统能长期高效运行,并实现了全年太阳能的利用,节约了大量的常规能源. 展开更多
关键词 太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS) 长期实验 供热 供冷 土壤蓄热 土壤热平衡
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SGCHPS土壤蓄热供热供冷效果分析 被引量:3
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作者 吕超 郑茂余 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期104-108,共5页
为减少建筑供热供冷能耗,实现严寒地区太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)对建筑进行长期稳定的供热供冷,提出依靠季节性太阳能土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,根据建筑... 为减少建筑供热供冷能耗,实现严寒地区太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)对建筑进行长期稳定的供热供冷,提出依靠季节性太阳能土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,根据建筑负荷确定系统配置,并选定4种模式交替运行,进行了3年的长期实验.实验结果表明:季节性蓄热SGCHPS能够使房间达到室内设计温度,供热保证率和供冷保证率分别为92.0%和84.1%;热泵能效比为4以上,含蓄热能耗的全年供热能效比达到6左右,而供冷能效比达到20以上.该系统保持长期稳定运行,能够满足严寒地区(如哈尔滨)独立建筑的供热供冷需求,季节性太阳能土壤蓄热充分利用了全年的太阳能,提高了系统效率,节能效果显著. 展开更多
关键词 太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS) 长期实验 供热 供冷 土壤蓄热
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复合式热泵系统运行策略的模拟与分析 被引量:6
12
作者 王丽娟 李宪莉 +4 位作者 杨红 李胜英 吕建 房丽硕 汪磊磊 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第10期83-88,共6页
为确定复合式土壤源热泵系统的最佳运行策略,以天津某一高校建筑为研究对象,通过TRNSYS模拟仿真,分析冷却塔辅助土壤源热泵的复合式系统不同运行策略(最高温度控制、温差控制和在同一时间将最高温度控制和温差控制进行耦合的控制策略)... 为确定复合式土壤源热泵系统的最佳运行策略,以天津某一高校建筑为研究对象,通过TRNSYS模拟仿真,分析冷却塔辅助土壤源热泵的复合式系统不同运行策略(最高温度控制、温差控制和在同一时间将最高温度控制和温差控制进行耦合的控制策略)下土壤最高平均温度、各主要设备能耗及系统总能耗的变化情况。确定耦合控制法下对应的最优工况点,相比前两种运行策略,运行20年总能耗分别降低了64499,154832 kW·h;最终的土壤最高平均温度分别下降了1.41,3.06℃。本结果对进一步研究冷却塔辅助土壤源热泵复合式系统的最佳运行策略提供参考。 展开更多
关键词 复合式土壤源热泵系统 TRNSYS仿真 耦合运行策略
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模拟退火算法在岩土热物性参数确定中的应用 被引量:6
13
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
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软土地区竖直地埋管换热器参数与换热性能分析 被引量:8
14
作者 王小清 王洋 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第11期1696-1705,共10页
地埋管换热器是土壤源热泵系统的关键部件,选择合理的设计参数是对土壤源热泵系统工程进行优化设计的基础。依托上海市典型地质条件建立单U垂直地埋管换热器三维非稳态传热模型,分别分析了上海市地质条件、换热器结构、循环流体、运行... 地埋管换热器是土壤源热泵系统的关键部件,选择合理的设计参数是对土壤源热泵系统工程进行优化设计的基础。依托上海市典型地质条件建立单U垂直地埋管换热器三维非稳态传热模型,分别分析了上海市地质条件、换热器结构、循环流体、运行模式等因素对地埋管换热器换热性能的影响,并通过回归分析得到地埋管换热器换热效率的变化率与主要影响因素的关系式,使各影响因素的敏感度得到量化,对于影响地埋管换热器换热性能的参数,根据影响程度由大到小依次为循环水平均温度、原始地温、换热孔深度、岩土体导热系数、回填料导热系数。研究结果为土壤源热泵系统的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 土壤源热泵系统 地埋管换热器 换热能力 影响因素 数值模拟
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重力式热管串联运行的性能研究 被引量:3
15
作者 谢慧 张于峰 +1 位作者 李德英 田琦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期463-468,共6页
对一种用于太阳能-土壤源热泵地板采暖系统中的碳钢/水重力式热管进行了实验研究。该热管全长0.8m,内外径分别为12mm和15mm。蒸发段采用水加热,冷凝段采用风冷。在不同的串联方式、倾角(-2°~9°)、热水温度(40~60℃... 对一种用于太阳能-土壤源热泵地板采暖系统中的碳钢/水重力式热管进行了实验研究。该热管全长0.8m,内外径分别为12mm和15mm。蒸发段采用水加热,冷凝段采用风冷。在不同的串联方式、倾角(-2°~9°)、热水温度(40~60℃)、热水流量(0.1~0.3m^3/h)及蒸发段长度(30~180mm)下进行了串联热管的性能实验。实验结果表明:串联热管的传热功率和壁面温度均随供水温度和水流量的提高而持续增长,随倾角和蒸发段长度的增加而先增长后下降;串联热管在倾角为30°~40°、热水温度为60℃、热水流量为0-3m^3/h、蒸发段长度为120mm、D型串联的条件下运行最佳。根据实验现象和数据分析了不同条件下串联热管的传热机理,给出了串联热管的工作特性。 展开更多
关键词 碳钢/水重力式热管 串联 传热性能 太阳能-土壤源热泵地板采暖系统
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基于神经网络的地下埋管换热器优化模型 被引量:2
16
作者 郭文超 董华 +1 位作者 范波 李丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期738-742,共5页
基于经典的Kelvin线热源模型和Kavanaugh圆柱源理论模型,运用负荷叠加、负荷阶跃、负荷累积的思想,结合人工神经网络建立了土壤源热泵系统地下埋管换热器仿真优化模型。与实验和理论已验证过的圆柱源理论模型的比较分析表明,地下埋管神... 基于经典的Kelvin线热源模型和Kavanaugh圆柱源理论模型,运用负荷叠加、负荷阶跃、负荷累积的思想,结合人工神经网络建立了土壤源热泵系统地下埋管换热器仿真优化模型。与实验和理论已验证过的圆柱源理论模型的比较分析表明,地下埋管神经网络优化模型相对于传统的地下埋管解析解模型具有良好的计算精度和泛化能力,该模型应用于土壤源热泵系统的长期运行可以大大缩短计算时间,为土壤源热泵系统的优化及设计提供更有效率的模拟计算方法。 展开更多
关键词 神经网络建立 地下埋管换热器 仿真优化模型 HEAT EXCHANGER 土壤源热泵系统 理论模型 模拟计算方法 负荷累积 线热源模型 系统的优化 解析解模型 圆柱 模型应用 计算时间 计算精度 泛化能力 有效率 分析表 运行 验证
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重塑黏土导热系数影响因素灰色关联分析 被引量:1
17
作者 胡其志 程佳会 +1 位作者 许兆栋 卢国兴 《江苏农业科学》 2020年第9期242-246,共5页
土壤的导热系数是影响土壤源热泵系统换热的重要因素,利用瞬态平面热源法分别测定不同因素影响下黏土的导热系数,分析黏土导热系数与干密度、含水率、固结压力等影响因素之间的关系,并应用灰色关联分析理论对黏土导热系数进行因素关联... 土壤的导热系数是影响土壤源热泵系统换热的重要因素,利用瞬态平面热源法分别测定不同因素影响下黏土的导热系数,分析黏土导热系数与干密度、含水率、固结压力等影响因素之间的关系,并应用灰色关联分析理论对黏土导热系数进行因素关联分析。结果表明,随着干密度、含水率、固结压力的增大,导热系数均呈增大趋势,但当含水率、固结压力较大时,导热系数随它们增加的增大趋势变缓;灰色关联分析结果表明,对黏土导热系数影响最大的是干密度,土体含水率、固结压力对导热系数的影响相当。 展开更多
关键词 重塑黏土 土壤源热泵系统 导热系数 瞬态平面热源法 地热能 灰色关联分析
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Heat balance of solar-soil source heat pump compound system 被引量:2
18
作者 陈金华 包修碧 +1 位作者 彭运林 贾宇 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第3期809-815,共7页
Based on the state-of-the-art studies of solar-soil source heat pump compound system, operation patterns of solar-soil compound system were analyzed, particularly the advantages of parallel operation pattern. It is fo... Based on the state-of-the-art studies of solar-soil source heat pump compound system, operation patterns of solar-soil compound system were analyzed, particularly the advantages of parallel operation pattern. It is found that parallel operation pattern is better for solar-soil compound system. Furthermore, the heat balance issue of solar-soil compound system was emphatically analyzed from four aspects, which were annual analysis of heating and cooling load, the heat exchange of ground heat exchanger, capacity determination of solar-assisted heat sottrce and heat balance calculation of solar-soil compound system. Moreover, annual rate of heat balance in a solar-soil source heat pump compound system was calculated with a case study. It is shown that the annual heat unbalance ratio is 19%, which is less than 20%. As a result, the practical solar-soil compound system can basically maintain the heat balance of soil. 展开更多
关键词 solar-soil source heat pump compound system heat balance ground-coupled heat pump
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