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地源热泵地下埋管单管在大连夏季短时间运行实验

2025-02-19

地源热泵地下埋管单管在大连夏季短时间运行的实验研究

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介绍大连理工大学地源热泵系统工程的实验装置。由于单管换热的换热特性是研究地源热泵地下埋管特性的基础,所以在本实验中采用电加热器控制单管的进口水温,使其保持恒定,得出75 m埋深地下换热器夏季2小时短时间单独运行时在不同进口水温和水流量情况下的换热特性。

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上海地区具有夏热冬冷的气候特点,为了消除地源热泵技术应用存在冷热负荷的不平衡,改善热泵机组长期运行性能,在"地源热泵系统实验平台"基础上,加入冷却塔,建成"冷却塔辅助地源热泵空调系统实验平台",并进行了一系列夏季制冷实验.实验平台以土壤温变特性为出发点,共设计3种不同的运行模式,利用西门子plc200作为下位机,组态软件wincc作为上位机监管软件,完成对现场的控制和数据的采集、归档.对单独地源热泵连续和间歇2种运行模式、以及冷却塔-地源热泵联合运行模式中2种设备不同的耦合方案都进行了研究和比较.实验测试结果表明:间歇模式和联合模式都可减缓土壤温度的上升,联合运行模式减缓的幅度更大.冷却塔的加入,提高了系统制冷能效比和稳定性,减缓了土壤热堆积.

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地埋管换热器的单位孔深换热量,由综合传热系数与可利用温差组成,利用已建工程的经验数据,得出综合传热系数。为了提高可利用温差,增加传热效果,提出华北地区"先存后取"的运行策略。

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详细阐述了地埋管管径对水泵能耗和地埋管换热性能的影响,在地埋管内水流量一定的情况下,选取5种不同管径进行了分析。结果显示,适当增大地埋管管径可减小流体在地埋管内流动时的沿程阻力,降低水泵运行能耗;减小地埋管管径可以增强地埋管内循环水与管壁的对流换热。应该综合考虑,确定最佳管径。

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以上海地区某工程为例,通过设置地温监测系统并对地温进行监测,根据监测结果和地源热泵系统运行情况,对地埋管地源系统运行期地温场的变化特征进行分析研究。结果表明:换热区地温变化与地源热泵系统的运行情况相关,呈现规律性的变化;经过一个运行年度,换热区的地温场能够基本恢复至原始状态;系统运行对换热区外围区域地温场的影响范围有限。研究成果可为浅层地温能的开发利用提供技术支持。

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仅供个人参考 不得用于商业用途 地源热泵简介地源热泵概述 地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地 表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。 地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高 温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即 在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室 内的热量取出来,释放到地能中去。通常地源热泵消耗1kwh的能量,用户 可以得到4kwh以上的热量或冷量。 地源热泵由来 "地源热泵"的概念,最早于1912年由瑞士的专家提出,而该技术 的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏 联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情 况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。编辑本段地源热泵的热源地 源热泵 目前,地源

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高璐

职位:环境工程或给排水主人工程师

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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