竖直埋管换热器热响应半径计算方法

摘要：

随着能源压力的日益增大,世界各国都十分重视可再生能源的利用与开发,地源热泵技术作为一种清洁、高效的可再生能源,近年得到了较快的发展.该文利用无限长线热源传热计算模型,讨论了介质内过余温度场的分布特性.结果表明:介质内温度响应在孔壁处最大,随离孔壁距离的增加呈指数衰减,随时间的增加而增大;热传播区域随时间的增加而增大,随介质的热扩散系数的增加而增大.针对工程中群埋管换热器情况,利用叠加原理计算群埋管的孔壁温度,定义换热器的热响应半径为其他钻孔引起的过余温度影响系数≤5％时相邻钻孔中心线之间的垂直距离.在大量计算分析基础上,提出了竖直埋管换热器热响应半径计算方法.计算结果表明该文方法具有较好的计算精度,竖直埋管换热器的热响应半径随岩土热扩散系数增大而增大,随持续运行时间增加而增大,随钻孔排数增加而增大,随着钻孔孔径增大而增大;钻孔布置方式不同对钻孔热响应半径的影响较明显,相同布置方式下钻孔直径对其热响应半径的影响较小.针对工程中常见的115和135 mm 2种孔径,绘制了不同岩土介质下钻孔单排、双排和三排以上布置时热响应半径-运行时间的关系曲线.工程算例表明该文方法简单方便,为工程设计提供了便利.

关键词：传热、计算、热泵系统、竖直埋管换热器、计算模型、热响应半径

所属期刊栏目：31

分类号：TU833.3(房屋建筑设备)

资助基金：浙江省自然基金项目LY12D02001;浙江农林大学人才项目2010FR099

在线出版日期：2015-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：248-253