地铁区间隧道毛细管换热系统气候适宜性分析

• 作者: 任明月 曹晓玲 袁艳平 孙亮亮 向波
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 地热能 隧道 地源热泵 热交换器 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 53-60
• 页数: 8页
• 分类号: TK529
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2018-1198

摘要

为研究地铁区间隧道毛细管换热系统在中国的气候适宜性,根据中国建筑气候分区,分别选取北京(寒冷地区)、成都(夏热冬冷地区)、福州(夏热冬暖地区)、昆明(温暖地区)以及哈尔滨(严寒地区)5个地区,采用数值模拟对毛细管换热器冬夏季的传热过程进行分析.研究结果表明,毛细管出口水温和换热量主要与当地围岩温度相关,毛细管换热系统冬夏季在夏热冬冷地区、温暖地区以及夏热冬暖地区均有很好的适宜性;由于严寒地区和寒冷地区冬季空气温度和围岩温度都较低,毛细管换热器换热效果较差,所以毛细管换热系统在上述2个地区不宜使用.一席毛细管换热器夏季单位长度换热量在271～389 W/m,冬季单位长度换热量在98～167 W/m,相比于普通地源热泵系统,其换热性能具有明显优势.此外,将夏季隧道空气温度与《地铁设计规范》中区间隧道的限制温度进行比较后发现,夏季毛细管换热系统的使用不会使区间隧道温度超过规范要求.