重庆地区垂直双U地埋管换热器保温性能研究 被引量：4

1

作者 陈金华 龚皓玥 +1 位作者 包修碧 夏磊 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期116-122,共7页

以层换热理论为基础,重庆某示范楼工程土壤源热泵系统为对象,建立实验系统,测试了实际运行状况下的地埋管换热器供回水管不同深度的水温.从地埋管不同时刻的平均水温和换热能效两个方面分析了实测数据,研究了回水管保温与不保温时垂直双... 以层换热理论为基础,重庆某示范楼工程土壤源热泵系统为对象,建立实验系统,测试了实际运行状况下的地埋管换热器供回水管不同深度的水温.从地埋管不同时刻的平均水温和换热能效两个方面分析了实测数据,研究了回水管保温与不保温时垂直双U地埋管换热器的换热情况.结果表明,在冬季,保温地埋管典型日不同时刻的换热能效比不保温的高出14.09%,月平均换热能效比不保温的高出23.08%,季平均换热能效比不保温的高出40.54%.在夏季,保温地埋管典型日不同时刻换热能效比不保温的高出10.76%,月平均换热能效比不保温的高出28.57%;季平均换热能效比不保温的高出41.48%,回水管保温有利于加大地埋管换热器的换热能力. 展开更多

关键词 层换热理论 土壤源热泵 垂直双u地埋管换热器 回水管保温 换热能效

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基于TRNSYS的双U型垂直埋管换热器的模拟分析 被引量：1

2

作者 龚光彩 曾令文 +2 位作者 王汉青 苏欢 陈帆 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期110-115,共6页

以长沙市某一实际工程的双U型垂直埋管换热器为研究对象,利用TRNSYS建立了地埋管的仿真模型,通过仿真模型及正交试验设计方法研究夏季影响埋管周围土壤平均温度的因素,并分析了这些因素的影响程度.结果表明：钻井深度、钻井间距、钻井... 以长沙市某一实际工程的双U型垂直埋管换热器为研究对象,利用TRNSYS建立了地埋管的仿真模型,通过仿真模型及正交试验设计方法研究夏季影响埋管周围土壤平均温度的因素,并分析了这些因素的影响程度.结果表明：钻井深度、钻井间距、钻井数量及回填材料导热系数对土壤平均温度有不同程度的影响,其中钻井间距的影响尤为明显.最佳钻井间距应为4~5m,回填材料最佳导热系数为1.7~2.1 W/（m·K）,钻井最佳深度为60~100m. 展开更多

关键词 钻井深度 钻井间距 双u型垂直埋管换热器 TRNSYS 钻井数量 回填材料导热系数 土壤平均温度

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U型垂直埋管换热器管群周围土壤温度数值模拟 被引量：54

3

作者 李新国 赵军 周倩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期703-707,共5页

在所建立的内热源型埋地换热器模型基础上,采用专业多孔介质计算软件Autough2对模型进行模拟计算。在对单根换热器不同土壤物性对土壤温度影响模拟结果基础上,着重对U型垂直埋管换热器管群模拟只有取热或只有排热单季运行工况下的土壤... 在所建立的内热源型埋地换热器模型基础上,采用专业多孔介质计算软件Autough2对模型进行模拟计算。在对单根换热器不同土壤物性对土壤温度影响模拟结果基础上,着重对U型垂直埋管换热器管群模拟只有取热或只有排热单季运行工况下的土壤温度变化,和既有取热又有排热的双季运行工况下的土壤温度变化,分析各自对地源热泵应用效果的影响。 展开更多

关键词 内热源 u型垂直埋管换热器 Autough2计算软件 取热 排热

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垂直U型地埋管换热器的数值模拟分析 被引量：10

4

作者 连小鑫 刘金祥 +2 位作者 陈晓春 李莹 丁高 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期48-55,共8页

采用Fluent软件对垂直U型地埋管三维非稳态热渗耦合换热进行研究。分析了土壤热物性、管内流速、渗流速度以及回填材料的导热系数对地埋管的换热影响。结果表明:地埋管的换热量分别与管内流速、渗流速度、土壤的导热系数以及回填材料的... 采用Fluent软件对垂直U型地埋管三维非稳态热渗耦合换热进行研究。分析了土壤热物性、管内流速、渗流速度以及回填材料的导热系数对地埋管的换热影响。结果表明:地埋管的换热量分别与管内流速、渗流速度、土壤的导热系数以及回填材料的导热系数成正比,通过拟合分别获得平均每天换热量与管内流速、渗流速度和回填材料导热系数的关系式;土壤的热扩散系数对地埋管的热作用半径影响显著;同时渗流速度越大,换热稳定时间越短,土壤圆周方向上各点温度相差越大,且土壤温度场恢复能力越好。 展开更多

关键词 垂直u型地埋管 数值模拟 热渗耦合换热 热作用半径

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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

5

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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地源热泵系统双U型埋管换热器的测试实验 被引量：16

6

作者 姜黎 蒋绿林 +1 位作者 王宏 黄晓蕾 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期50-53,共4页

建立双U型垂直埋管试验井测试实验装置,通过现场测试采集当地的岩土热物性参数,从而确定土壤的原始地温、单位井深的散热量等参数,对地源热泵设计有一定的参考价值。结果表明,土壤的原始地温为19.2℃;夏季工况下,地下换热器的进、出口... 建立双U型垂直埋管试验井测试实验装置,通过现场测试采集当地的岩土热物性参数,从而确定土壤的原始地温、单位井深的散热量等参数,对地源热泵设计有一定的参考价值。结果表明,土壤的原始地温为19.2℃;夏季工况下,地下换热器的进、出口水温度分别为35℃和31℃时,单位井深的散热量为62.55W/m。 展开更多

关键词 工程热物理 地源热泵 双u换热器 实验分析

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竖直双U型埋管地热换热器支管间热短路分析 被引量：9

7

作者 范军 胡玉秋 +1 位作者 孙奉仲 刘惠 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第4期95-97,共3页

采用地热换热器准三维传热模型和数值计算的方法,对竖直双U型埋管地热换热器支管间的热短路进行了分析,讨论了管间距和回灌材料的导热系数对热短路的影响,并提出了减少热短路的措施。

关键词 地源热泵 双u型管 地热换热器 热短路

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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：4

8

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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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

9

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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U型垂直地埋管换热器性能的影响因素分析 被引量：7

10

作者 刘永 柏祥华 《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第12期77-81,38,共6页

为了了解不同的设计参数对于换热器性能的影响，本文通过建立流体力学三维模型模拟了管长60～200m 的地埋管换热器性能。研究结果显示，流体进口温度、流体速度和初始地下温度都对换热器性能有显著的影响，考虑到热通量和压降2个因素，... 为了了解不同的设计参数对于换热器性能的影响，本文通过建立流体力学三维模型模拟了管长60～200m 的地埋管换热器性能。研究结果显示，流体进口温度、流体速度和初始地下温度都对换热器性能有显著的影响，考虑到热通量和压降2个因素，推荐流速为0．5m／s。回填物和土壤的密度及比热对性能的影响小于导热率的影响。文中开发了一个简单的数学模型用于预测回填物和土壤，比热和导热率以及热通量的影响，预测结果与 CFD 结果高度符合。当换热器的长度从60m 增加到200m，热通量下降，影响半径也变小。 展开更多

关键词 u 型垂直地埋管换热器 性能 影响因素

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双U型地埋管换热器换热性能试验研究 被引量：1

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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中深层U型地埋管换热器取热特性研究

12

作者 胡俭 姜静华 +4 位作者 范生军 刘建浩 邹海江 蔡皖龙 王沣浩 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期76-84,共9页

基于开源数值模拟计算软件OpenGeoSys建立了充分考虑中深层U型地埋管换热器尺寸特征与复杂地质参数分布的三维数值计算模型,开展了换热器长期取热过程逐时出口水温及取热性能影响因素分析。热性能测试分析结果表明,运行初期换热器出口... 基于开源数值模拟计算软件OpenGeoSys建立了充分考虑中深层U型地埋管换热器尺寸特征与复杂地质参数分布的三维数值计算模型,开展了换热器长期取热过程逐时出口水温及取热性能影响因素分析。热性能测试分析结果表明,运行初期换热器出口水温快速下降,随着取热进程不断推进换热器出口水温逐渐平稳。敏感性分析表明,地温梯度、上下行井钻井深度及水平对接井长度对中深层U型地埋管换热器取热性能影响显著。相关研究结论可为中深层U型地埋管工程设计及技术应用提供参考。 展开更多

关键词 再生能源 中深层u型地埋管换热器 数值模拟 传热 取热性能

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垂直单U地埋管换热器进出口水温耦合特性分析 被引量：2

13

作者 余敏 杜震宇 +1 位作者 范毅 秦旖 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第6期894-899,共6页

对某一土壤源热泵空调系统供暖期实测的垂直单U地埋管换热器进出口水温进行分析,总结了垂直单U地埋管换热器进出口水温的变化。利用MATLAB软件对垂直单U地埋管换热器进出口水温之间的耦合关系进行函数拟合分析,得到了垂直单U地埋管换热... 对某一土壤源热泵空调系统供暖期实测的垂直单U地埋管换热器进出口水温进行分析,总结了垂直单U地埋管换热器进出口水温的变化。利用MATLAB软件对垂直单U地埋管换热器进出口水温之间的耦合关系进行函数拟合分析,得到了垂直单U地埋管换热器出水温度随进水温度变化的函数关系式,其相关系数为0.975。运用该函数关系式结合实测的进水温度预测次年供暖期的出水温度值,将预测值与实测值进行比较,相对误差为±8.1%。证明了该函数关系式可用于预测未来每年供暖期的地埋管换热特性,并为类似地质及气候条件下的土壤源热泵系统的设计和运行预测提供参考依据。 展开更多

关键词 垂直单u地埋管 换热器 土壤源热泵 耦合特性

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U型管埋地换热器三维传热模型及实验对比分析 被引量：32

14

作者 赵军 张春雷 +2 位作者 李新国 余乐渊 宋德坤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期63-66,共4页

针对U型管埋地换热器的传热特点,考虑了两管脚之间的相互影响,建立起非稳态传热模型。采用数值解法对该理论模型进行了求解,并将结果与实验值进行了对比分析,发现两者变化趋势一致,但理论计算结果比实验测试值低,其中的一个重要原因是... 针对U型管埋地换热器的传热特点,考虑了两管脚之间的相互影响,建立起非稳态传热模型。采用数值解法对该理论模型进行了求解,并将结果与实验值进行了对比分析,发现两者变化趋势一致,但理论计算结果比实验测试值低,其中的一个重要原因是因为换热器与土壤间的热交换不是纯导热过程,还应该进一步考虑土壤中热湿迁移等因素的影响。 展开更多

关键词 地源热泵 u型管埋地换热器 管脚 数值解法

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间歇运行对U形地埋管换热器换热特性的影响 被引量：11

15

作者 袁艳平 雷波 +1 位作者 曹晓玲 杨从辉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期393-399,共7页

为研究间歇运行对U形地埋管换热器换热特性的影响,以钻孔壁为界,将计算区域分为钻孔内和钻孔外两个部分,分别采用稳态导热解析计算模型和非稳态导热数值计算模型.分析了办公楼、商场和居住建筑3种间歇模式下的换热特性.在各种模式下运行... 为研究间歇运行对U形地埋管换热器换热特性的影响,以钻孔壁为界,将计算区域分为钻孔内和钻孔外两个部分,分别采用稳态导热解析计算模型和非稳态导热数值计算模型.分析了办公楼、商场和居住建筑3种间歇模式下的换热特性.在各种模式下运行1个月的计算结果表明,3种间歇运行模式比连续运行模式的换热量分别高45.57%,58.43%和88.05%,其中居住建筑运行模式下的换热量和钻孔壁面平均温度恢复最好. 展开更多

关键词 地源热泵 u形地埋管换热器 间歇运行 恢复特性

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竖直U形地埋管换热器传热热阻计算方法比较 被引量：8

16

作者 陈超 王永菲 +3 位作者 任艳 陈疆 韩云全 王春学 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期58-62,共5页

介绍了基于线热源理论和柱热源理论的竖直U形地埋管换热器的设计计算方法.结合工程实例,采用不同计算方法,对设计热阻参数项进行了比较.结果表明:关于钻孔内热阻,一维导热模型最大,形状因子法次之,二维导热模型最小,准三维传热模型略大... 介绍了基于线热源理论和柱热源理论的竖直U形地埋管换热器的设计计算方法.结合工程实例,采用不同计算方法,对设计热阻参数项进行了比较.结果表明:关于钻孔内热阻,一维导热模型最大,形状因子法次之,二维导热模型最小,准三维传热模型略大于二维导热模型,最小值较最大值小32%(单U管)和44%(双U管);关于钻孔外热阻,柱热源理论较线热源理论小16%(单U管)和19%(双U管);关于钻孔总热阻,将4种钻孔内热阻计算方法和2种钻孔外热阻计算方法自由组合,最小值较最大值小20%(单U管)和26%(双U管). 展开更多

关键词 竖直u形地埋管换热器 传热热阻 计算方法 比较分析

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U型管桩埋换热器稳态传热模拟研究 被引量：8

17

作者 赵军 吴挺 +1 位作者 朱强 龚宇烈 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期59-62,共4页

采用能量平衡的方法建立了土壤层内U型管桩埋换热器稳态传热模型,并以天津市一地源热泵实际工程为背景,模拟计算了管脚热影响因子、土壤导热系数等对U型管桩埋换热器的传热特性的影响。

关键词 地源热泵 u型管桩埋换热器 管脚热影响因子

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U型地埋管换热器的传热性能数值模拟 被引量：4

18

作者 吴金星 李俊超 +3 位作者 潘彦凯 许克 王志杰 伍焱兵 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期108-111,共4页

针对土壤源热泵系统中单、双U型地埋管换热器的传热问题,建立三维几何模型,用FLUENT软件进行模拟计算,在相同工况下对比分析了钻井深度、流体速度、保温层等对单、双U型埋管换热器的单位井深换热量、流体出口温度及热短路的影响.结果表... 针对土壤源热泵系统中单、双U型地埋管换热器的传热问题,建立三维几何模型,用FLUENT软件进行模拟计算,在相同工况下对比分析了钻井深度、流体速度、保温层等对单、双U型埋管换热器的单位井深换热量、流体出口温度及热短路的影响.结果表明,双U型埋管换热器的单井换热量比单U型增加30%以上;无保温层时,双U型埋管换热器的热短路问题较严重;出口管外敷设保温层可有效减小热短路的影响,使单、双U型管换热器单井换热量均增加15%以上,且双U型埋管换热器的综合性能更优;保温层的最佳长度约为120 m. 展开更多

关键词 土壤源热泵 换热器 u型地埋管 热短路 保温层 数值模拟

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U型埋管换热器三维数值模拟和供热实验研究 被引量：16

19

作者 任晓红 孙纯武 胡彦辉 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2004年第5期90-95,共6页

系统地介绍了以有限控制容积的瞬态热平衡原理为基础,采用有限差分法建立的单根垂直U型埋管换热器三维瞬态传热模型,并且与整个冬季供热实验测试结果进行了对比。此外,根据原始地温的测试数据,结合相关文献,总结出重庆地区湿重型土壤的... 系统地介绍了以有限控制容积的瞬态热平衡原理为基础,采用有限差分法建立的单根垂直U型埋管换热器三维瞬态传热模型,并且与整个冬季供热实验测试结果进行了对比。此外,根据原始地温的测试数据,结合相关文献,总结出重庆地区湿重型土壤的原始地温计算式,为求解传热模型,提供了必要的定解条件。 展开更多

关键词 垂直u型埋管换热器 地源热泵 供热测试 传热模型

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不同负荷特性下单U型地埋管换热器换热性能模拟分析 被引量：3

20

作者 祝健 赵伦武 廖国庆 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期873-876,共4页

文章对单U型地埋管换热器建立二维传热模型,并通过二维截面推移得到其三维模型。运用Ansys热分析软件,分析了某地区在不同空调负荷特性下的单U型地埋管换热器换热性能。模拟结果表明,单U型地埋管换热器在连续负荷作用下,每延米换热量从... 文章对单U型地埋管换热器建立二维传热模型,并通过二维截面推移得到其三维模型。运用Ansys热分析软件,分析了某地区在不同空调负荷特性下的单U型地埋管换热器换热性能。模拟结果表明,单U型地埋管换热器在连续负荷作用下,每延米换热量从运行初期的约130 W下降到末期的34 W左右,在连续运行约200 h后基本保持不变;在间歇负荷作用下,每天运行末期的每延米换热量下降缓慢,在运行8 d后基本不变,保持在48 W左右,与连续负荷相比,换热器的热堆积小。 展开更多

关键词 单u型地埋管换热器 空调负荷特性 模拟 换热性能

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