太阳能-U形埋管土壤蓄热特性数值模拟与实验验证

【摘要】：为了探讨利用太阳能-地源热泵系统中现有钻孔U形埋管进行太阳能跨季节性土壤蓄热的可行性及其特性,基于多孔介质传热传质及地下水渗流理论,建立了考虑地下水渗流与热湿迁移影响的准三维U形埋管土壤蓄热的数学模型.基于对模型的数值求解,探讨了间歇蓄热运行模式及地下水渗流对U形埋管土壤蓄热特性的影响,结果显示:间歇蓄热方式有利于土壤温度的恢复,从而可提高蓄热效率;同时,地下水渗流的存在可以强化地下埋管的换热效果,但不利于用埋管作为蓄热装置.实验验证表明,埋管日平均出口温度及日蓄热的计算值与实验值随时间的变化规律一致,其平均相对误差为5.6%.所建模型为U形埋管土壤蓄热及其传热特性的研究提供了理论基础. 【作者单位】： 扬州大学能源与动力工程学院;东南大学能源与环境学院;
【关键词】： 太阳能 U形埋管 土壤蓄热
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50276013) 建设部2008年科学技术项目计划资助项目(2008-K1-26)
【分类号】：TU831
【正文快照】： 太阳能-地源热泵系统(solar-ground sourceheat pump system,SGSHPS)相比单一地源热泵与太阳能热泵具有更高的运行效率及匹配性好、系统组合灵活、功能多样化等优点而在国内外逐渐得到重视[1-8].考虑到地源热泵冬季长期供暖运行后埋管周围土壤温度较低,特别易于吸收并储存热能

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