地源热泵系统钻孔间距对土壤热堆积特性影响的研究

针对钻孔间距对埋管区域土壤热堆积特性影响的研究,建立了竖直双U地下埋管换热器内热源模型,将数值模拟温度与土壤实时监测温度对比进行模型验证,二者误差仅为3%。计算分析了4.8~10.4 m共8种钻孔间距下的土壤温度分布,结果表明:钻孔间距越大,土壤热堆积程度越轻,井群间热干扰作用越小;当钻孔间距达到8.8 m后,增大管间距对热堆积特性的缓解程度减小,钻孔间距在4.8~8.8 m和8.8~10.4 m范围内,增加单位长度管间距时土壤温升降低分别为1.41℃/m和0.57℃/m,钻孔间距增大导致埋管区域向井群外土壤中传递的热量逐渐减少,周围的土壤温度逐渐降低,但各间距下热作用半径基本在16 m范围内。

地埋管换热器井群换热特性的研究

由于区域供热供冷能源站的建设,土壤源热泵系统规模的扩大,地埋管换热器井群的规模也随之扩大至上千口。现有的对于井群换热特性的研究已不适用于大规模换热器井群。本文总结分析了国内外井群传热模型、井群换热特性、井群区域土壤热平衡的研究现状,提出了对于大规模地埋管换热器换热特性研究的必要性及应研究的内容,以提高地埋管换热器的换热效率,保证地源热泵系统运行的稳定性。

地埋管换热器井群规模对土壤热堆积影响的研究

针对地埋管地源热泵系统长期运行造成土壤热堆积的问题,建立了基于内热源理论的竖直双U地下埋管换热器模型;对不同井群规模在两种土壤吸放热比的工况下进行了数值模拟,得出了地源热泵系统间歇运行10年后的土壤温度变化规律.通过分析土壤温度不同分布情况研究了井群规模对土壤热堆积的影响,并提出了大规模井群量化概念,对较大规模地埋管地源热泵系统的设计和管理起到良好的参考作用.