桩基地埋管换热器传热性能研究

土壤源热泵地埋管换热器占地面积较大,配合采用桩基地埋管换热器将大幅缩小占地面积.结合工程实例,对采用W形地埋管的桩基地埋管换热器的热流量进行了测试,其传热性能高于常规单、双U形地埋管换热器.     

桩基螺旋地埋管换热器模型与换热性能研究

以线热源理论为基础,结合格林函数法中的持续热源法,建立了桩基螺旋地埋管换热器准三维模型,采用Matlab程序对模型进行编程计算。在设定条件下,分析了土壤热导率、土壤初始温度、螺旋地埋管螺距、桩基半径、管内流体流速对桩基螺旋地埋管换热器换热性能的影响。     

桩基螺旋地埋管换热器热作用半径的数值研究

针对桩基螺旋地埋管换热器土壤传热范围的问题,建立了螺旋型地埋换热器三维非稳态传热模型。螺旋型管与土壤间的传热受诸多因素的影响,本文采用ansys模拟软件,在设定的夏季不同工况条件下,分析了螺旋型管的进口温度、土壤热物性、桩基混凝土热物性和系统运行时间对螺旋型管热作用半径的影响,用来指导地源热泵工程的设计。     

土壤源热泵桩基埋管换热器的研究进展

近年来,作为可再生能源领域中一种新型的热泵组合形式,桩基埋管型土壤源热泵得到了广泛应用。总结归纳了桩基埋管换热器在国内外建筑领域的研究现状,包括其原理、结构、传热模型、数值模拟、试验研究等方面,特别是对该系统试验研究中,传热规律特性、地下土壤温度场及影响桩埋管传热因素等方面进行了阐述。     

地源热泵桩基与钻孔埋管换热器换热性能比较

相对于钻孔埋管换热器,桩基埋管换热器在换热性能和经济性方面均具有较大优势,目前越来越广泛的应用于地源热泵工程中。围绕钻孔与桩基埋管换热器的结构特点和换热机理进行对比分析,针对南京某项目桩基埋管换热器开展了换热性能实测及数值模拟分析,并采用数值模拟手段对比分析了钻孔与桩基埋管换热器的换热性能差异。研究结果进一步证明了桩基埋管换热器具有良好的换热性能。提出的传热性能数值模拟方法可较准确地计算出桩基和钻孔埋管换热器的传热效率。     

基于显热容法的地源热泵地埋管换热器周围土壤冻结特性研究

为了探讨寒冷地区土壤冻结对地源热泵地埋管换热器换热特性的影响,建立了考虑土壤冻结的地埋管周围土壤传热模型,并利用显热容法对冻结相变问题进行了处理.基于模型的数值求解探讨了土壤含水率、原始温度、热扩散率及Stefan数对埋管周围土壤温度分布及冻结速度的影响.结果显示,与未考虑土壤冻结相比,计算出的地埋管周围土壤温度高,传热热阻小,从而可以减小埋管的设计长度,降低系统初投资;提高土壤含水率有利于地源热泵的设计与运行;减小热扩散率和Stefan数可以有效地降低土壤的冻结速度.     

地埋管换热器的传热模型的进展与分析

土壤源热泵研究的核心问题之一就是对于地埋管换热器的传热模型的研究。模型的建立和选择对土壤源热泵和埋管的设计影响重大。本文回顾了国内外不同的地埋管换热器的传热模型及其改进与发展,重点叙述了解析模型的改进,发现目前研究中欠缺对于管群间传热影响的研究,如不同埋管形式、埋管间距之间的热干扰及热堆积等的研究。同时关于土壤特性对于传热的影响的研究不够深入。本文还指出了对于地埋管传热模型的下一步研究重点。     

水平地埋管换热器埋管间距的探究

主要针对水平埋管的传热规律及制约因素建立水平埋管周围土壤不稳定温度场的数学模型,并利用有限元进行模拟计算。其次,在建立地源热泵水平埋管换热器传热模型的基础上,对水平埋管传热和周围温度场分布进行了数值模拟,得出最佳的水平埋管间距,这对地源热泵水平埋管工程设计有一定的指导作用。     

地热换热器传热模型中的瞬态点热源格林函数的解析

本文讨论了用于地热换热器传热分析的经典线热源模型的具体数学建模过程,给出了瞬态点热源格林函数的物理意义;进一步指出了地下初始温度场的梯度带来的附加温度场效应,最后通过仿真模拟地埋管制冷工况温度场得出忽略这一附加温度场对于地源热泵地埋管设计和土壤热物性测试而言不会有太大影响。     

地热换热器的传热分析

地热换热器是地源热泵系统的重要组成部分。本文综述了作者近年来在地热换热器传热模型方面的研究：提出了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型，考虑流体工质在深度方向上的温度分布，给出钻孔内热阻的解析表达式；求得有限长线热源在半无限大介质中的瞬态温度响应解析解，并指出了Eckert的教科书中相关稳态解的错误；为确定地下水渗流对竖直埋管地热换热器的影响，导得了有渗流时无限大介质中线热源温度响应的解析解。以上工作改进和深化了国际上现有的地热换热器传热模型，并已应用于工程设计和模拟。     

地源热泵与蓄热式电锅炉冬季制热的节能性实测与分析

地源热泵作为一种节能环保的新型冷热源,越来越受到关注,并逐步推广应用.针对夏热冬冷地区冬季上海市某建筑,利用土壤源热泵加干盘管联合制热对办公用房进行供暖,且在相同制热量的情况下对比蓄热电锅炉系统,对两种能耗进行分析,发现在考虑初投资的情况下,地源热泵比蓄热式电热锅炉节能约35.1％.     

地源热泵竖直U型管换热器的传热模型分析

合理地分析地热换热器中的传热过程是保证地源热泵空调系统经济可靠地运行和降低其初投资的要求,而传热模型又是传热过程的关键所在,因而确定钻孔内传热模型对于设计地源热泵空调系统中的地热换热器具有重要的意义.在此基础上分析了地源热泵地下换热器的3种传热模型,导出了其解析式,并对比分析了各种模型的特点,为地下换热器的设计和分析提供了更精确地方法.     

城市污水热泵系统的有限时间热力学优化分析

应用有限时间热力学理论建立了热泵最佳制热性能系数和最小总传热面积的数学模型,结合实际算例,对总传热面积对系统特性的影响及总传热面积的优化进行了模拟分析。     

灌注桩基埋管换热性能测试与对比分析

以江苏省昆山市地源热泵桩基一体化工程为研究对象,通过传统地埋管换热器与能量桩桩埋管换热器的换热试验对比,分别对传统并联双U垂直地埋管、并联双U灌注桩基埋管和并联双螺旋灌注桩基埋管等形式的换热器进行换热性能测试,得出3种埋管形式的平均换热量、单位管长平均换热量和单位埋管深平均换热量等因素的比对结果,并通过数据得出并联双U灌装桩基埋管换热器和并联双螺旋灌装桩基埋管换热器的每延米换热量分别是传统地埋管换热器的近2.5倍和5倍。     

能量桩工程应用研究进展及PCC能量桩技术开发

能量桩是一种由地源热泵技术与桩基埋管换热器结合组成的经济高效节能减排技术。简要介绍了基于地源热泵技术的能量桩技术原理、桩型、埋管形式以及技术经济优势,总结了近年来国内外能量桩技术的研究现状及其工程应用,包括基于灌注桩的传热管埋管形式和基于预制桩的传热管埋管形式;指出了目前工程应用中存在的一些主要问题,并提出一种新型PCC能量桩技术及其施工工艺;最后简要分析了能量桩技术在国家节能减排工程中的应用前景,并提出有待进一步研究的方向。     

水平埋管换热器地热源热泵实验研究及传热模型

介绍了于1998年所建成的埋深分别为0.9m和1.8m的双层水平埋管地热源热泵系统，内容包括实验装置、换热器几何尺寸、测试仪表及测试数据的处理方法等，并用典型日分析了该系统的制冷和制热性能。同时，又对影响地热源热泵系统性能的诸多因素中的埋管尺寸及热泵运行方案等因素作了分析。另外，本文参考VC.Mei传热模型并根据热传导方程建立了水平埋管换热器传热模型。     

地下水渗流条件下地埋管换热器的传热模型

提出了有限长线热源渗流传热模型,根据获得的解析解分析了地埋管换热器周围介质的温度响应。比较了有限长线热源和无限长线热源两种渗流模型,分析了地下水渗流速度及地埋管相关参数对热扩散的影响。研究表明,地下水渗流可改善地埋管换热器的换热性能,提高换热量,从而可降低系统的初投资。     

新风换气机的应用与节能

本文从系统方案出发,阐述了在设计过程中一些节能措施,重点介绍了水源热泵技术及余热回收技术——新风换气机的应用,保证了暖通空调系统的节能运行。     

寒冷地区污水处理过程中采用热泵系统进行污水热能回收与利用研究

根据寒冷地区污水生物处理过程中的能耗情况,提出基于热泵技术回收处理后污水中的热能加热原生污水的新系统,以满足污水生物处理对水温的要求。由于污水水质的特殊性和大温差换热的工艺要求,系统采用多级淋激式换热器进行换热。根据哈尔滨某制药厂的实际情况,详细设计三级淋激管式换热器的结构,并模拟该热泵系统在设定工况下运行情况,结果表明系统能效比达4.177。