摘要
本文为国家自然科学基金资助项目“夏热冬冷地区住宅地下蓄能系统冷热联供动态特性研究”的一部分,主要任务是地下水平埋管换热器地热源热泵系统冬夏暖冷联供实验研究。 本文于2000年7月7日至2001年6月11日对该系统作了近一年的测试。本文测试内容相当多,概括地说就是四个工况的测试,即夏季制冷工况的测试、冬季供热工况的测试、夏—冬过渡季测试和冬—夏过渡季测试;另外在夏季工况的测试中还进行了变流量测试,在冬季工况的测试中还进行了热平衡测试。本文对测试数据进行了处理,计算出了冬(夏)季工况埋管吸(放)热量、热泵空调器供热量(制冷量)、热泵空调器输入功率、埋管单位管长换热量、供热性能系数(制冷能效比)和平均传热系数等;另外,还比较了热泵运行时地下一二层埋管进出水温度变化情形,得出地下二层埋管换热能力优于地下一层埋管,且换热很稳定;并分析了过渡季地下一二层埋管温度恢复情形,得出热泵系统停机一周内地温恢复特别快。夏季变流量测试表明流量对地下埋管换热影响很大。 本文参考VC.Mei传热模型,采用能量平衡理论并结合热传导方程建立了水平埋管换热器传热模型和过渡季地温恢复模型,并采用有限差分方法进行了模拟计算,实测值与计算值吻合较好。 最后,利用实验结果作者对重庆地区的一幢别墅进行了水平埋管地热源热泵系统的设计,并对施工时的一些注意事项进行了介绍。