东华大学图书馆地源热泵运行性能及周围土壤温度场研究
发布时间：2021-11-07 06:33
地源热泵空调系统是利用土壤作为冷热源,并采用热泵原理制冷制热的新型能源利用技术。与传统空调相比,具有节能环保的特点。目前对于地源热泵系统运行性能及土壤温度场监测方面的工程实例仍然偏少,尤其是缺乏长期的实际运行数据,这种局面与我国地源热泵系统的推广发展速度十分不协调。因此,结合实际工程研究地源热泵运行性能及周围土壤温度场对于地源热泵系统的应用具有重要的现实意义。本课题以上海市东华大学图书馆地源热泵系统工程为研究背景,采用实验测试、理论分析、建立传热模型及数值模拟等方法进行研究。首先结合图书馆能耗分析和上海地区的地质条件对地源热泵系统进行设计,运用METASYS系统及“组态王”软件,配置了一套自动控制及数据采集系统。在此基础上,实验研究冬夏两季地源热泵系统的运行特性,重点研究地埋管换热器单位井深换热量、系统循环性能。土壤温度场实验研究着眼于长期运行对地埋管所在地块内部及周边的影响。为进一步分析系统运行对近管壁处土壤温度的影响,利用GAMBIT软件建立了与实验一致的管群与土壤换热模型,运用FLUENT软件模拟长期运行工况下土壤温度分布,并对不同负荷、不同运行时间下土壤温度变化进行短期模拟。通...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外地源热泵技术的发展状况
1.3 与本课题相关的国内外研究现状
1.4 研究现状小结
1.5 课题研究意义
1.6 研究内容
1.7 技术路线
第二章 研究前期实验台搭建
2.1 实验台搭建目的
2.2 实验台搭建过程
2.3 实验前期土壤物性测试
2.4 地源热泵系统工程设计
2.5 地埋管换热器及实验测温井的安装
2.6 自动控制系统
2.7 测试仪器及误差分析
2.8 实验测试内容及数据处理方法
2.9 本章小结
第三章 地源热泵系统运行性能实验研究
3.1 冬季地源热泵系统运行实验
3.2 夏季地源热泵系统运行实验
3.3 本章小结
第四章 埋管周围土壤温度场实验研究
4.1 运行前土壤初始温度实验结果及分析
4.2 运行阶段土壤温度变化
4.3 日运行地块温度变化粗算
4.4 土壤释热量及得热量统计
4.5 本章小结
第五章 管群与土壤热扩散的模型建立
5.1 有限容积法基本思想
5.2 数学模型的建立及求解
5.3 FLUENT模拟过程介绍
5.4 本章小结
第六章 管群与土壤热扩散模拟及验证
6.1 冬季地源热泵运行土壤温度场变化
6.2 夏季地源热泵运行土壤温度场变化
6.3 不同负荷土壤热扩散情况
6.4 不同运行时间下土壤热扩散情况
6.5 单位井深换热量与土壤过余温度的关系
6.6 本章小结
第七章 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的学术论文清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大规模地源热泵地温恢复特性研究[J]. 刘俊,张旭. 铁道标准设计. 2010(S2)
[2]谈我国建筑节能现状及其新技术 新产品[J]. 张绍峰. 中国住宅设施. 2009(11)
[3]地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析[J]. 郑红旗,祝合虎,陈九法. 流体机械. 2009(03)
[4]土壤源热泵地埋管换热实验研究[J]. 於仲义,胡平放,袁旭东. 华中科技大学学报(城市科学版). 2008(03)
[5]U型管埋地换热器周围土壤传热性能实验研究[J]. 朱汉宝,周亚素,撒世忠. 流体机械. 2007(08)
[6]三种垂直埋管土壤热交换器冬季供暖的实验对比研究[J]. 王晓涛,唐志伟,马重芳. 工程热物理学报. 2006(S2)
[7]我国建筑能耗趋势与节能重点[J]. 江亿. 建设科技. 2006(07)
[8]U型埋管地源热泵系统实验研究[J]. 赵军,张春雷,李新国,李丽新,宋德坤. 华北电力大学学报. 2004(06)
[9]U型垂直埋管换热器管群周围土壤温度数值模拟[J]. 李新国,赵军,周倩. 太阳能学报. 2004(05)
[10]地源热泵在实际工程中的应用与研究[J]. 赵军,张春雷,王健,陈涛,李新国,宋德坤. 天津建设科技. 2003(05)
博士论文
[1]地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D]. 魏唐棣.重庆大学 2001
硕士论文
[1]地源热泵垂直U型埋管换热器周围土壤温度场的数值模型[D]. 曾宪斌.重庆大学 2007
本文编号：3481352
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外地源热泵技术的发展状况
1.3 与本课题相关的国内外研究现状
1.4 研究现状小结
1.5 课题研究意义
1.6 研究内容
1.7 技术路线
第二章 研究前期实验台搭建
2.1 实验台搭建目的
2.2 实验台搭建过程
2.3 实验前期土壤物性测试
2.4 地源热泵系统工程设计
2.5 地埋管换热器及实验测温井的安装
2.6 自动控制系统
2.7 测试仪器及误差分析
2.8 实验测试内容及数据处理方法
2.9 本章小结
第三章 地源热泵系统运行性能实验研究
3.1 冬季地源热泵系统运行实验
3.2 夏季地源热泵系统运行实验
3.3 本章小结
第四章 埋管周围土壤温度场实验研究
4.1 运行前土壤初始温度实验结果及分析
4.2 运行阶段土壤温度变化
4.3 日运行地块温度变化粗算
4.4 土壤释热量及得热量统计
4.5 本章小结
第五章 管群与土壤热扩散的模型建立
5.1 有限容积法基本思想
5.2 数学模型的建立及求解
5.3 FLUENT模拟过程介绍
5.4 本章小结
第六章 管群与土壤热扩散模拟及验证
6.1 冬季地源热泵运行土壤温度场变化
6.2 夏季地源热泵运行土壤温度场变化
6.3 不同负荷土壤热扩散情况
6.4 不同运行时间下土壤热扩散情况
6.5 单位井深换热量与土壤过余温度的关系
6.6 本章小结
第七章 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的学术论文清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大规模地源热泵地温恢复特性研究[J]. 刘俊,张旭. 铁道标准设计. 2010(S2)
[2]谈我国建筑节能现状及其新技术 新产品[J]. 张绍峰. 中国住宅设施. 2009(11)
[3]地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析[J]. 郑红旗,祝合虎,陈九法. 流体机械. 2009(03)
[4]土壤源热泵地埋管换热实验研究[J]. 於仲义,胡平放,袁旭东. 华中科技大学学报(城市科学版). 2008(03)
[5]U型管埋地换热器周围土壤传热性能实验研究[J]. 朱汉宝,周亚素,撒世忠. 流体机械. 2007(08)
[6]三种垂直埋管土壤热交换器冬季供暖的实验对比研究[J]. 王晓涛,唐志伟,马重芳. 工程热物理学报. 2006(S2)
[7]我国建筑能耗趋势与节能重点[J]. 江亿. 建设科技. 2006(07)
[8]U型埋管地源热泵系统实验研究[J]. 赵军,张春雷,李新国,李丽新,宋德坤. 华北电力大学学报. 2004(06)
[9]U型垂直埋管换热器管群周围土壤温度数值模拟[J]. 李新国,赵军,周倩. 太阳能学报. 2004(05)
[10]地源热泵在实际工程中的应用与研究[J]. 赵军,张春雷,王健,陈涛,李新国,宋德坤. 天津建设科技. 2003(05)
博士论文
[1]地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D]. 魏唐棣.重庆大学 2001
硕士论文
[1]地源热泵垂直U型埋管换热器周围土壤温度场的数值模型[D]. 曾宪斌.重庆大学 2007
本文编号：3481352
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3481352.html
