豎直埋管換熱器熱響應半徑計算方法
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【摘要】:隨著能源壓力的日益增大,世界各國都十分重視可再生能源的利用與開發(fā),地源熱泵技術作為一種清潔、高效的可再生能源,近年得到了較快的發(fā)展。該文利用無限長線熱源傳熱計算模型,討論了介質(zhì)內(nèi)過余溫度場的分布特性。結果表明:介質(zhì)內(nèi)溫度響應在孔壁處最大,隨離孔壁距離的增加呈指數(shù)衰減,隨時間的增加而增大;熱傳播區(qū)域隨時間的增加而增大,隨介質(zhì)的熱擴散系數(shù)的增加而增大。針對工程中群埋管換熱器情況,利用疊加原理計算群埋管的孔壁溫度,定義換熱器的熱響應半徑為其他鉆孔引起的過余溫度影響系數(shù)≤5%時相鄰鉆孔中心線之間的垂直距離。在大量計算分析基礎上,提出了豎直埋管換熱器熱響應半徑計算方法。計算結果表明該文方法具有較好的計算精度,豎直埋管換熱器的熱響應半徑隨巖土熱擴散系數(shù)增大而增大,隨持續(xù)運行時間增加而增大,隨鉆孔排數(shù)增加而增大,隨著鉆孔孔徑增大而增大;鉆孔布置方式不同對鉆孔熱響應半徑的影響較明顯,相同布置方式下鉆孔直徑對其熱響應半徑的影響較小。針對工程中常見的115和135 mm 2種孔徑,繪制了不同巖土介質(zhì)下鉆孔單排、雙排和三排以上布置時熱響應半徑-運行時間的關系曲線。工程算例表明該文方法簡單方便,為工程設計提供了便利。
【作者單位】: 浙江農(nóng)林大學風景園林與建筑學院;南京工業(yè)大學土木學院;
【關鍵詞】: 傳熱 計算 熱泵系統(tǒng) 豎直埋管換熱器 計算模型 熱響應半徑
【基金】:浙江省自然基金項目(LY12D02001) 浙江農(nóng)林大學人才項目(2010FR099)
【分類號】:TU83
【正文快照】: 李曉星,胡夏閩,張正威.豎直埋管換熱器熱響應半徑計算方法[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2015,31(17):248-253.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.033 http://www.tcsae.orgLi Xiaoxing,Hu Xiamin,Zhang Zhengwei.Calculation method of thermal response radius for vertical boreho
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