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无锡明燕集团:浅析两类热泵地下换热装备
作者:无锡明燕集团有限公司 www.xljshg.com    发布于:2014-05-28 13:17:13    文字:【】【】【
摘要:无锡明燕集团:浅析两类热泵地下换热装备

  直接膨胀式热泵工作,单位井深换热量计算与分析为了比较常规地源热泵与直接膨胀式地源热泵之间单位井深换热量大小,分别对两种系统进行换热计算与分析。假设地埋管与土壤换热量均为4500W,地下埋管换热器对周围土壤温度场影响半径相等(由于土壤热物性、边界条件相同),均为3m.
  在地下埋管换热器与土壤换热量相同的情况下,常规地源热泵地下换热器埋管长度比直接膨胀式地源热泵埋管长度长;直接膨胀式地源热泵单位井深换热量比常规地源热泵单位井深换热量约大61.88;常规地源热泵孔洞壁面温度明显低于直接膨胀式地源热泵孔洞壁面温度。两种不同类型地源热泵地下温度场模拟针对地下换热器中相变换热的特点,选用圆柱形理论建立数学模型,利用Fluent软件对两种热泵形式进行模拟计算。常规地源热泵先采用稳态模型和动量方程对管内紊流进行计算,待流动完成后,再对管内流体与土壤的流固耦合换热进行计算。直接膨胀式地源热泵由于整个地下换热过程是一个复杂过程,因此,在本次建模时制冷剂在管内的压强损失忽略不计,假设管内是恒温相变过程。模拟结果。
  为同一深度即Y=10m位置两种热泵地下换热器周围温度场分布变化趋势图。从图中可以看出,在夏季工况下两种热泵运行24h对周围土壤温度场的影响扩散半径约为2.5m,运行30d后对土壤温度场的影响半径扩大到3m,此后变化趋于平缓。直接膨胀式地源热泵周围土壤温度变化梯度较大,距离钻孔中心越近温度变化梯度越明显。相同时间内,在同一深度,距离钻孔中心相同距离处直接膨胀式地源热泵的土壤温度大于常规地源热泵土壤温度。在承担相同的室内负荷情况下,直接膨胀式地源热泵埋管换热器的换热效率远大于常规地源热泵。
  结语(1)在地下埋管换热器与土壤换热量相同的情况下,常规地源热泵地下换热器埋管长度比直接膨胀式地源热泵埋管长度长;常规地源热泵单位井深换热量小于直接膨胀式地源热泵单位井深换热量;常规地源热泵孔洞壁面温度明显低于直接膨胀式地源热泵孔洞壁面温度。(2)在承担相同的室内负荷,运行相同时间内,直接膨胀式地源热泵埋管周围的土壤温度高于常规地源热泵埋管周围的土壤温度;直接膨胀式地源热泵埋管周围土壤温度变化梯度较大,越靠近钻孔中心温度变化梯度越明显;直接膨胀式地源热泵埋管换热器的换热效率远大于常规地源热泵。(3)直接膨胀式地源热泵未得到充分发展和利用,其主要原因是由于存在地下铜管腐蚀和制冷剂泄漏等问题,随着环保制冷剂的开发利用,直接膨胀式地源热泵将会有广阔的应用前景。
 
 
 
 
 
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脚注信息
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