地源热泵U形管换热器换热量的解析法

• 作者: 张可霓 王笑雨 赵书己
• 来源期刊: 地热能
• 学科: 工学
• 关键词: 地源热泵 线热源 换热量 解析法 数值模拟
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 3-11
• 页数: 9页
• 分类号: TU833.3

摘要

基于线热源换热模型，综合考虑土壤、地埋管及流体对流热阻系统，根据常微分方程理论推导地埋管出口温度，从而开发垂直U形地埋管换热器的换热量半解析解。通过嘉定实验场地地源热泵项目，建立竖直U形地埋管换热器与土壤耦合换热的三维数值模型进行数值模拟，研究地源热泵系统一年冬季供暖地埋管与场地温度变化规律。地埋管下行管温度随深度显著下降，上行管温度变化平缓。供暖蓄热过程的温度波动影响范围较小，仅对井周地层有显著影响。近地表处地层的温度场变化最为显著，并随深度增加而减小。换热量较大地层的温度分布更为不均匀。导热系数对地温影响显著，导热系数越高温度变化影响半径越大。