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1、·12·专题研讨 2000年第30卷第1期 3地源热泵冬季供暖测试及传热模型☆重庆建筑大学 魏唐棣 胡鸣明 丁 勇 刘宪英提要 概述了国外地源热泵的发展情况,报告了在所建设的15kW浅埋竖管换热器地源热泵试验装置上做的冬季供暖效果测试,建立了地下浅埋套管式换热器的传热模型。关键词 地源热泵 地下浅埋套管式换热器 冬季供暖 传热模型Measurementandheattransfermodellingofashallowburiedgroundsourceheatpumpinwinterheatingoperation★ByWeiTangdi,Hu
2、Mingming,DingYongandLiuXianyingAbstractOutlinesdevelopmentofGSHP(groundsourceheatpump)abroad,reportsthemeasurementdonetoa15kWGSHPwithshallowburiedverticaltubeheatexchangersinheatingoperationmode,andestablishesaheattransfermodel.Keywordsgroundsourceheatpump,shallowburiedthermalwelltypeundergroun
3、dexchanger,heatinginwinter,heattransfermodel★ChongqingJianzhuUniversity,China①1 概述“土壤热源热泵”“土壤热泵”,“土地热源热泵”,“大地耦合,地源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。冬式热泵”等;1997年建设部下发的《住宅产业现代化试点技季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖,同术发展要点》中称作地热源热泵。考虑到“热泵”的科学含时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转义一个重要内容是“热源”,地源热泵突出了“热源”,而且简移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。夏热单
4、顺口,笔者采用“地源热泵”这一名称。冬冷地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,用笔者查阅了美国、加拿大80年代中期到90年代中期[6,7]同一系统,可以充分发挥地下蓄能的作用。地下蓄能系统建成的冷暖联供的数十个地源热泵的工程实例,大多的埋管可环绕建筑布置;可布置在花园、草坪、农田下面或数采用的是U形竖埋管换热器,按其埋管深度可分为浅层湖泊、水池内;可布置在土壤、岩石或地下水层内;也可在混(<30m),中层(30～100m)和深层(>100m)三种,埋管凝土桩基内埋管。不必远距离输送,不必大面积开挖,也不深,地下岩土温度比较稳定,传热模型比较简单,钻孔占地占用地面,实是一种节能
5、、对环境无害的绿色空调设备,符面积较少,但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压合可持续发展的要求。PVC管的造价增加。根据笔者的实践比较,埋深10～15m“地源热泵”(GSHP)的名称最早出现在1912年瑞士的的竖管要比埋深80～100m造价低60%～80%。国外在一份专利文献中,20世纪50年代欧洲出现了利用地源热中、深层埋管换热器传热模型及工程实例方面的文献报道泵的第一次高潮。在此期间,Ingersoll和Plass根据Kelvin较多,但浅层埋管方面文献报道甚少,本文研究主要集中在线源概念提出了地下埋管换热器的线热源理论,但当时由浅层埋管换热器地源热泵的试验及传热模型的建立。
6、于能源价格低,系统造价高,未得到广泛应用。70年代,石2 试验装置及测试仪表[8]油危机把人们的注意力集中到节能、高效益用能,使地源热根据竖埋单管试验结果,套管式换热器比U形管换泵的发展进入了又一次高潮,此时地下埋管已由早期的金热器传热效率高20%～25%,故试验装置采用了埋深10m属管改为塑料管。这个时期欧洲建立了不少水平埋管换热的套管式换热器5排15根埋管,错排布置,间距1.5m,孔器的地源热泵,但主要用于冬季供暖。80年代初开始,美洞与套管之间的缝隙用钻孔回收的岩浆回填。为了研究水国、加拿大开展了冷暖联供地源热泵方面的研究工作,不少平埋管换热器和冷暖地板的性能,还安装了3m×4
7、m,深2文献报道了地源热泵不同形式地下埋管换热器的传热过程m和1m的两层水平蛇形管,室内地板下埋设了冷暖地板及模型,并有部分工程的运行总结和性能比较。蛇形换热盘管。地下埋管换热器按总换热量15kW设计, 到目前为止“地源热泵”的命名尚不统一,,国外文献[1]称“地源热泵”(GSHP),文献[2]称“地耦合式热泵”①☆魏唐棣,男,1963年2月生,讲师,在读博士研究生(GCHP),文献[3]称“土壤—水热泵”;国内文献[4,5]称400045重庆市沙坪坝区
