合作信息
一種豎直地埋管換熱器參數(shù)化設計的高效計算方法
發(fā)布單位:湖南大學
所屬行業(yè):機械
合作信息類型:成果轉讓
機構類型:高等院校
供求關系:供應
合作信息期限:2015-12
參考價格:面議
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合作信息簡介
在地源熱泵中,豎直地埋管式地熱耦合熱泵系統(tǒng)因地下巖土溫度場穩(wěn)定、能源效率高而愈來愈被廣泛使用。它主要用在各類建筑的采暖空調(diào)和熱水供應系統(tǒng)中。豎直地埋管換熱器建造成本高,換熱器設計過大會導致初投資浪費、運行成本高;換熱器設計偏小則不能保證熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定運行,不能滿足系統(tǒng)吸排熱量的需求,降低系統(tǒng)運行效率。在設計地熱耦合熱泵系統(tǒng)時,豎直地埋管換熱器的設計計算十分關鍵。
熱泵系統(tǒng)運行期一般為10-30年。為了設計恰當大小的豎直地埋管換熱器,需要根據(jù)熱泵系統(tǒng)運行期內(nèi)逐時吸排熱量計算出豎直地埋管換熱器管內(nèi)逐時流體溫度、地下巖土逐時瞬態(tài)溫度,以評估換熱器的大小是否能滿足熱泵系統(tǒng)在運行期內(nèi)的吸排熱量需求。
豎直地埋管換熱器的設計計算參數(shù)多,必須通過參數(shù)化設計才能設計出合適大小的地埋管換熱器。目前大多采用g函數(shù)方法計算地埋管換熱器在運行期內(nèi)的管內(nèi)逐時流體溫度、地下巖土逐時瞬態(tài)溫度。g函數(shù)及其衍生的計算方法計算速度慢,不適合豎直地埋管換熱器的參數(shù)化設計。
本技術所要解決的技術問題是,針對現(xiàn)有技術不足,提供一種豎直地埋管換熱器參數(shù)化設計的高效計算方法,保證計算結果準確可靠,極大地減少計算時間。本技術將熱泵系統(tǒng)豎直地埋管換熱器的逐時吸排熱熱流表示為矩形脈沖熱流序列,通過引入單位矩形脈沖熱流作用下地下巖土無量綱瞬態(tài)溫度響應—d函數(shù)的概念,獲得其積分區(qū)間為[0, ]的d函數(shù),將鉆井參數(shù)帶入設計計算,保證計算結果準確可靠,極大地減少了計算時間,為豎直地埋管換熱器參數(shù)化設計提供了一種高效的計算方法。