埋管换热器在含湿土壤中的二维热湿传递研究

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目前全世界都在致力于低能耗、无污染、可再生及新能源工程技术的研究与应用。建筑能耗在社会总能耗中占有重要地位，而其中建筑供热和空调能耗又是建筑能耗的重要组成部分。如何降低建筑的供热和空调能耗，对于全社会节能减排目标的实现具有重要意义。地源热泵技术通过输入少量的能量，大量利用土壤中的热量，可以实现低品位热能向高品位热能的转化，给人们提供了一条节约矿物燃料、合理利用能源、减轻环境污染的途径，因此地源热泵技术得到了广泛应用。
　　在整个地源热泵系统中，地下埋管换热器与土壤之间的换热直接关系到地源热泵的运行效果。因此本文重点研究了影响换热器换热能力的因素，如土壤热物性、湿特性等，建立埋管换热器在含湿土壤中的二维热湿传递模型，力求真实的再现埋管换热器与土壤的换热过程，用以指导地源热泵系统设计及日常运行维护。本文通过热响应实验测得石家庄地区的地下土壤原始温度，同时采用工程最优化原理，利用VB 6.0编制了相关程序，结合热响应实验数据，计算得到岩土导热系数λs和容积比热容s sc ρ两个未知参数。采用控制容积法对二维热湿方程进行离散，通过VB 6.0编制程序得到埋管换热器周围土壤温、湿度场随着半径r及偏转角ψ的变化规律。同时开展地源热泵系统实验研究，通过记录记录测温井地下不同深度传感器温度值的变化，与模拟结果进行对比，验证了二维热湿传递模型的正确性。
　　最后，论文对进一步的研究工作提出了一些初步建议，同时展望了地源热泵系统的应用前景。

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作者
高晓霞;
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作者单位

河北工程大学;

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授予单位河北工程大学;
学科供热、供燃气、通风及空调工程
授予学位硕士
导师姓名王景刚;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类换热设备;
关键词
地源热泵地下埋管换热器; 含湿土壤; 二维热湿传递模型; 数值模拟; 实验对比;

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