50米深埋U型管地源熱泵夏季性能測試及圓柱源理論模型.pdf

1、本課題是繼國家自然科學基金的資助下進行了淺埋豎直管換熱器和水平埋管換熱器地源熱泵的采暖和供冷特性研究后，對原有實驗臺進行改造的基礎上進行的50米深埋U型管地下?lián)Q熱器的性能特性研究。 本文主要論述了50米深埋U型管地下?lián)Q熱器冬季運行后，過渡季節(jié)期間地溫的恢復規(guī)律，并對1＃井和3＃井在不同運行工況下進行性能分析，最后采用圓柱源理論模型對本地源熱泵系統(tǒng)性能進行模擬，得出了模擬與實驗數(shù)據的吻合程度。 在冬季向夏季過渡期間，熱泵系

2、統(tǒng)停止運行，大地溫度開始向遠邊界處大地溫度逐漸恢復，在運行季結束初期，地溫恢復較快，之后慢慢趨于平穩(wěn)。根據測試結果所知，-5m地溫在恢復3個月后基本保持穩(wěn)定狀態(tài)，在進入夏季運行的前一個星期，-20m地溫達到了19.01℃，-35m地溫達到了18.84℃，-50m地溫達到了19.24℃，地溫恢復達到了95％以上。 本系統(tǒng)夏季分別對3＃井單管以流量645L/h工況進行性能測試，以及1＃井變流量性能測試，埋管側水流量分別為645L/h

3、、700L/h，760L/h。測試結果表明：不管是從制冷性能系數(shù)還是從單位井深換熱量來比較，760L/h這一工況均優(yōu)于其它兩種流量工況，其平均單位井深換熱量為69.47w/m，系統(tǒng)制冷性能系數(shù)為3.44w/w，傳熱系數(shù)為6.40w/m.℃。 根據測試數(shù)據所反映的結果，對熱短路現(xiàn)象進行分析，隨著地下埋管側的水流量增加，熱短路越趨于嚴重。 在地源熱泵運行特性理論研究和實驗研究的基礎上，依據圓柱源理論，建立起了變熱流條件下地源