地埋管换热器钻孔换热热阻与水力平衡综合分析.PDF

第 32 卷 第 9 期 可再生能源 Vol.32 No.9 2014 年 9 月 Renewable Energy Resources Sept. 2014 地 埋 管 换 热 器 钻 孔 换 热 热 阻 与 水 力 平 衡 综 合 分 析 ， ， 杨 杰 1 2 ， 张 辉 3 ， 崔 萍 1 2 ， 方肇 洪 4 （1.山东建筑大学热能工程学 院 ， 山东 济南 250101 ； 2.可再生能源建筑利用技术省部共建教育部重点实验室 ， 山东 济 南 250101 ； 3. 滨州 市污水 处 理 厂 ， 山东 滨州 256600 ； 4. 山东 中瑞 新 能源科 技 有 限公 司 ， 山东 济南 250101 ） 摘 要 ： 针对 实 际工程 中地埋管 换 热器各 并 联 埋管 的水力 不 平 衡 情况 ， 采 用理论 分析 与设计 软件模 拟计 算 相 结合 的方式 ，分析 了地埋管水 力 不 平 衡 对 地埋管钻孔 内外 换 热热 阻 的影响 。 分析结 果 表 明 ，当阻力 不 平 衡 率 在 ±30% 以 内时 ，地埋管换 热器钻孔 内的传 热热 阻变化 在±5% 以 内 ；长期 运行 的地埋管 换 热器 钻孔 内热 阻在 钻孔 总 热 阻 中所 占比例很 小 ， 因此钻孔 内热 阻在±5%范围 内变化对 地埋管换 热器 总热 阻 的影响是 可 以忽 略不计的 ；如 果并 联埋管 环路 阻力 不平衡 率 在 30%以 内 ，建议 采 用 异程 连接 ，这样 可 以大大 降低管材成本 。 关键词 ： 水 力失 调 ； 传 热热 阻 ； 异程式 系统 ； 地埋管换 热器 中图分类号 ： 文献标志码 ： 文章编号 ： （ ） TK529 A 1671-5292 2014 09-1359-06 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2014.09.018 0 引言 热模拟计算分析 ， 从传热热 阻 的角度分析 了地埋 近几年 ， 以浅层地热能为冷热源的地源热泵 管水力不平衡对地埋管钻孔换热的影 响 。 技术在 我 国建筑暖通 空 调 领 域 得 到了 迅 速 的发 1 理论分析 展 。由于该项技术在我 国应用的历史 比较短 ，在推 1.1 常用连接 方式及其优缺 点 广 和应用 过程 中 ，缺乏较详 尽 的 、长期 的 、全 面 的 根据布置形式可将地源热泵空调 系统的地埋 系统运行数据及系统综合性能评价体 系 ， 大多数 管换热器分为水平埋管换热器 和竖直埋管换热器 地埋管设计工程师还是沿袭传统空调水系统的设 两类 。竖直地埋管换热器具有 占地少 、工作性能稳 计思路 ， 只需保证各个并联环路 的阻力损失 的不 定等优点 ，因此在工程实践 中得 到了广泛 的应用。 平衡率控制在 15%以内即可 。 在含有上百个钻孔 在实 际工程应用中 ， 连接地埋管换热器的水 的大型地埋管换热器系统中 ， 最近环路与最远环 平环路 主要分为 同程式 和异程式两种形式 。 在 同 路 的管道长度可能相差 100 m 以上 ， 且 大多数工 程 式 系统中 （图 1），经过 每一 并 联 环 路 的管 长 基 程设计采用 同程 系统 。