土壤凍結對地熱換熱器傳熱的影響

【摘要】：研究了土壤凍結對地源熱泵系統(tǒng)中的地熱換熱器與其周圍土壤的熱交換過程的影響。探討了土壤水分含量、斯蒂芬數(shù)、土壤初始溫度 (即地溫 )等對周圍土壤溫度分布、凍結鋒面發(fā)展等的影響 ,并與不考慮土壤凍結情況作了對比分析。當考慮土壤中水分凍結時 ,由于凍結時放出大量的潛熱 ,且冰的導熱系數(shù)大 ,因此計算出地下埋管周圍的土壤平均溫度高 ,傳熱熱阻小 ,設計的地熱換熱器規(guī)模可以變小 ,亦即可以減小鉆孔的深度或鉆孔的數(shù)量 ,從而可以減小地源熱泵系統(tǒng)的初投資。另外也擴大了地下回路中防凍液的選擇范圍。當土壤含濕量大、土壤初始溫度高時 ,對于系統(tǒng)的設計與運行是有利的。 【作者單位】： 山東建筑工程學院空調(diào)工程系!山東濟南250014 山東建筑工程學院地源熱泵研究所!山東濟南250014 山東建筑工程學院空調(diào)工程系!山東濟南250014
【關鍵詞】： 相變傳熱 地源熱泵 地熱換熱器
【基金】：山東省自然科學基金資助項目! (Y99F0 2 )
【分類號】：TK172
【正文快照】： 地源熱泵系統(tǒng)與其它空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比具有很多優(yōu)點[1～ 3] 。由于地層深處 (約 7ｍ以下 )溫度常年維持不變 ,遠遠高于冬季的室外溫度 ,而又大大低于夏季室外溫度 ,因此地源熱泵可以克服空氣源熱泵的技術障礙 ,且效率大大提高。地源熱泵具有較高的“能效比 (ＥＥＲ)” ,供熱時

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