地埋管换热器布置形式对土壤平均温度的影响.pdfVIP

2016年第7期 节 能 (总第406期) ENERGYCONSERVATl0N 地埋管换热器布置形式对土壤平均温度的影响 于洋。王岳人 (沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168) 摘要：在使用土壤源热泵的系统中，因地埋管布置形式的不同，土壤源热泵系统对地下温度场的影响 也不同。结合Huent与TRNSYS模拟软件，在排除管群之间热作用影响的条件下，从钻孔间距、钻孔 数量、钻孔深度这些影响因素出发，研究土壤源热泵系统运行1a后土壤温度场的分布情况。结果表 明：改变钻孔间距对土壤平均温度的影响要大于改变钻孔数量以及钻孔深度。 关键词：土壤源热泵系统；土壤平均温度；埋管布局；TRNSYS 中图分类号：TU832．2+3文献标识码：A文章编号：1004—7948(2016)07—0045一04 doi：1039694．issn．1004—7948．2016．07．叭l 最大热负荷29．73kW，冬季室内设计计算温度为 引言 18℃，冬季采用地板辐射供暖方式，用户侧人口温 从20世纪初佐伊利…提出土壤源热泵应用的 度为45℃。为满足最大热负荷，选择型号为WP- 思想开始至今，土壤源热泵凭借其良好的节能性 WEl00的涡旋式地源热泵机组。制冷量为 能、突出的环保特性以及稳定的运行特点，在全世 界范围内得到了广泛关注与应用。1998年美国供输入功率为8kW。 暖制冷空调工程师学会(ASHRAE)的优秀设计项 表1建筑围护结构热工信息 目的其中一项就授予了土壤源热泵工程旧J。在中 围护结构 热工信息 国，考虑到人口密度、地理位置及环境因素等影响， 外墙 200混凝土墙+聚苯板保温K=0．3W／(m2·K) 在不同地区土壤源热泵地埋管的吸热量与放热量 屋顶 混凝土+保温层g=0．25W／(m2·K) 存在差异，造成土壤源热泵长期运行中引起土壤温 外窗 度场的改变进而影响热泵的工作效率，已经成为制 窗墙比 北：0．25，东、西：0．30，南：0．45 约土壤源热泵系统发展的关键问题口J。 35 文中主要针对严寒地区(热负荷占优地区)， 30 在仅考虑冬季热负荷排除埋管管群之间热作用影 ≥25 响的情况下，从影响土壤温度分布的各种因素诸如 褰20 《15 钻孑L间距、钻孔数量以及钻孔深度着手进行研究分 蕞10 析。 1土壤源热泵系统仿真模型的建立 日期 图1全年逐时热负荷 1．1建筑模型的建立 对于排除埋管换热器管群之间的热作用影响 建立一个别墅型建筑模型，所在城市为沈阳 情况进行如下分析。在计算最大负荷的基础上，应 市，其建筑面积为300m2，建筑围护结构热工信息 用式(1)计算出埋管换热器的最大吸热量，运用 如表1所示。在此基础上，运用DeST模拟软件计 Fluent模拟软件对土壤源热泵地埋管所影响的土 算出该模型的全年逐时热负荷，如图1所示