土壤耦合热泵地下埋管传热特性分析

作     者：陆志 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：连之伟

授予年度：2008年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：土壤耦合热泵 竖直U型管地热换热器 数值线源综合模型 影响因素分析 

摘      要：地源热泵空调系统利用可再生能源,具有节能环保的特点,但在传热特性分析和优化等方面仍不完善,需要进一步研究。 本文通过对地源热泵换热器地下竖直埋管非稳态传热分析,综合数值模拟和有限长线热源模型求解的特点,提出了数值计算与有限长线热源综合模型(数值线源综合模型)。此模型中提出线热源模型替代半径,通过将数值模拟值与Kelvin线热源模型解析解比较给出适用于一般情况的线热源替代半径值。并为了保证计算精度,文章对模型中应用的周期性脉冲负荷简化计算方法作了修正。从而使此数值线源综合模型在保证计算精度的基础上,与离散数值求解方法相比,减少了模拟计算需要的时间。 然后本文利用此数值线源综合模型计算得到的结果分析了各种因素对上海地区室外埋管换热性能的影响。并通过分析得出上海地区地下埋管循环液流速、回填土导热系数等影响因素合适的取值范围。 最后通过对上海市某建筑冷热源方案的经济性分析,给出地源热泵系统的经济适用性。