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随着地源热泵系统在我国的运用,地源热泵的工作机理得到越来越多的关注。我国高校与科研机构及生产单位对地源热泵的传热机理进行了广泛的研究,取得了丰硕的成果。本文在前人的基础上,对传热模型进行了进一步探讨,并对影响传热的各因素进行了数值模拟分析,同时验证了不考虑地下水流的传热模型。在此基础上,对地源热泵系统设计中各因素的确定进行了详尽的探讨,并且阐述地源热泵设计一般过程,以供设计参考。 本文的主要内容有: 1、采用ANSYS编写的程序分析了地源热泵换热器的影响因素,得到如下结论: (1) 本文沿水平向与沿垂直向的计算结果验证了不考虑地下水流动的模型的合理性。 (2) 套管内原先水的温度对整个地源热泵系统的影响甚少,可以不加考虑。 (3) 不同的回填材料对系统的影响十分明显,因此,有必要对于回填材料进行认真地研究。 (4) 不同的远端土对系统的影响显著,因此,在设计地源热泵时应该加强对现场的勘测,选择合适的地方进行钻孔,埋设地下换热器。 (5) 远端边界计算的结果验证了计算模型选取的R4合理性。说明我们通过试算来选择合适的远端边界是很有必要的,进而可以提高计算的精度与减少计算的工作量。 (6) 本文还将套管中的水流引起土壤中的温度变化与土壤自身的温度周期性变化加以区别,采用对称位置加载的方法进行对比,得出土壤本身的温度周期性变化的影响远比套管中水流引起的土壤温度变化大,说明了土壤具有很强的自恢复功能。 (7) 从埋管的平面布置看,单排布置是最好的运行排列,对给定数量的钻孔,长方形排列要比正方形排列好。 2、对地源热泵设计中的地下换热器类型、埋管的布置、埋管管径与长度、浙江大学硕士学位论文Abstraet连接方式、室内空气分布系统等进行确定的原则与方法进行了探讨。还对地源热泵系统的整体设计与一般设计过程作了介绍。 她源热泵在我国是一个新兴的科学研究领域,节能、环保、美化环境,有着广阔的发展前景,存在着广阔的空间值得我们进一步的研究和试验。本文所提供理论模型与数值计算的方法,将为地源热泵工程的实际应用和进一步研究提供理论依据和参考作用。 关键词:地源热泵,地下换热器,传热模型,ANSYS,地源热泵设计