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《北京工业大学》 2010年
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中埋双U管地源热泵系统运行特性的分析与实验研究

任艳  
【摘要】: 地埋管地源热泵系统由于受资源限制较小,安全稳定性高,在住宅、商业等建筑中得到广泛应用,尤其是在北京这样一个水资源贫乏地区,其应用率达到35%。但由于缺乏实际工程运行特性的基础数据,致使指导工程设计的方法仍然仿照国外技术,没有适合中国水文地质条件、经济条件、建筑围护结构等条件的成熟设计方法。另外,指导工程实践的实验研究多数针对单个钻孔、深埋管,也没有考虑系统长期高效运行的可行性以及地层结构状况的复杂性等因素。 为此,本研究以北京奥林匹克森林公园办公建筑用中埋双U管热泵系统为研究对象,搭建了1:1的在线、连续、实时的监控实验平台,通过全程长期的监控系统供热、供冷运行状况,跟踪采集基础数据,并采用理论与数值模拟相结合的方法从以下五个方面进行了研究工作: 首先,对中埋地埋管地源热泵系统的定义及其构成进行了阐述;在分析研究地埋管换热器传热模型的基础上,归纳总结出地下换热器传热与流动特性的主要影响因素。 第二,以园区内具有典型特点的中埋地埋管热泵系统为工程案例,采用DeST软件与实测相结合的方法分析研究了此类建筑的空调负荷特性。 第三,通过实测数据与数值模拟软件TRNSYS相结合的方法重点分析研究了地埋管系统稳定运行期间管内流速、土壤导热系数、土壤初始温度、钻井深度等因素对中埋双U管传热量的影响规律以及全年空调负荷与冷热堆积的问题。 第四,以实测数据为基础,依据工程热力学原理,重点分析研究了空调末端负荷及蒸发温度、冷凝温度等因素对地源热泵机组运行特性的影响规律。 第五,运用数值模拟软件TNRSYS分析研究了管内流速、土壤导热系数、回填材料导热系数、埋管进水温度、钻孔深度以及钻孔间距等因素在冬夏不同工况下,对40m埋深单(双)U形地埋管换热系统换热性能的影响规律。同时认识到现行地埋管设计中存在的主要问题,并建立了可行的设计方法体系,对选取的典型建筑进行了系统优化设计。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU831

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【引证文献】
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1 张长兴;胡松涛;刘玉峰;丛晓春;;基于系统优化的岩土热物性确定方法[J];浙江大学学报(工学版);2012年12期
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1 赵进;中埋地源热泵系统运行特性分析与实验研究[D];河北工程大学;2011年
2 潘彦凯;土壤源热泵系统中竖直U型埋管换热器强化传热研究[D];郑州大学;2012年
3 戴恒;垂直双U型地埋管换热器作用下南宁盆地岩土热传递特性研究[D];广西大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周亚素,张旭,陈沛霖;土壤源热泵机组冬季供热性能的数值模拟与实验研究[J];东华大学学报(自然科学版);2002年01期
2 吕悦,杨立平,周沫,莫然;国内地源热泵应用情况调查报告[J];工程建设与设计;2005年06期
3 苏登超;陈明九;;地源热泵空调技术的地域性特征[J];工程建设与设计;2007年01期
4 吴玉庭;顾中煊;马重芳;唐志伟;;U型管传热量影响因素的数值模拟研究[J];工程热物理学报;2007年01期
5 魏加项;唐志伟;马重芳;张宏宇;刘文学;;地源热泵地下换热系统的实验研究[J];工程热物理学报;2007年01期
6 王华军;赵军;沈亮;;地源热泵系统长期运行特性的实验研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2007年02期
7 蔡颖玲;张华;陈帅;傅允准;黄思源;;不同埋深换热器地源热泵冬季供暖实验研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年S2期
8 王勇;韩传璞;赖道新;伍培;;变工况双U管土壤源热泵冬季能耗测试分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年S2期
9 杨昌智;黄兵;;U型管换热性能影响因素研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年S2期
10 李元旦,魏先勋;水平埋地管换热器夏季瞬态工况的实验与数值模拟[J];湖南大学学报(自然科学版);1999年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刁乃仁;地热换热器的传热问题研究及其工程应用[D];清华大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;;中国地区土壤源热泵系统研究进展评述[J];四川建筑科学研究;2010年02期
2 郭二宝;王铁军;刘坤;;地源热泵在合肥市某工程中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
3 刘亮;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[J];安徽建筑;2010年05期
4 闫小光;;地源热泵机组冬季运行工况实测与分析[J];安徽建筑;2012年01期
5 郑江,杨晓梅,杨卫波;高效节能的绿色空调技术——土壤源热泵[J];节能与环保;2003年06期
6 张连宝;宋月巧;;新型水源热泵井水系统的应用[J];节能与环保;2008年05期
7 邵宗义;浅析电能供热方式发展方向[J];北京建筑工程学院学报;2003年01期
8 许伟明;王瑞祥;曹旭明;;地源热泵冷热水机组性能的ARMA模型[J];北京建筑工程学院学报;2011年02期
9 宋小飞;温治;司俊龙;;地源热泵U型管地下换热器的CFD数值模拟[J];北京科技大学学报;2007年03期
10 胡桂秋,张斌,张汉存,王玉召,李静;地源热泵空调系统在承德市的应用[J];承德石油高等专科学校学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈洁;叶倩;;混合式地源热泵系统在合肥某工程中的设计分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 王永菲;陈超;任艳;陈疆;;竖直U形地埋管换热器钻孔内热阻计算方法比较[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 胡宁;王晏平;李雪飞;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 陈北领;;土壤源热泵技术在历史街区保护规划中的应用——以南京南捕厅历史街区为例[A];2011城市发展与规划大会论文集[C];2011年
5 王仕凡;徐勇;毛树伟;;地埋管中央空调系统在山东省胸科医院中的应用[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
6 卢晗;曲晓宁;楚广明;;某五星级酒店空调系统热回收节能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
7 曲晓宁;卢晗;楚广明;;某地源热泵系统经济技术比较及节能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
8 余龙;余延顺;;土壤耦合热泵系统的热响应实验方法研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 杨卫波;王松松;刘光远;张苏苏;;土壤源热泵地下埋管传热强化与控制的试验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 张志鹏;马宏权;夏振云;史林林;;基于岩土热响应测试的地埋管换热器取放热量设计计算方法[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
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1 张文雍;严寒地区太阳能-土壤耦合热泵季节性土壤蓄热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 刘逸;复合式热泵供热系统的耦合特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 李楠;夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究[D];重庆大学;2011年
4 江明旒;多功能热泵系统的智能控制及能效评价方法研究[D];上海交通大学;2011年
5 王潇;季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 雷海燕;地埋管相变回填材料的理论分析与实验研究[D];天津大学;2011年
7 余鑫;竖直埋管地源热泵恒温恒湿空调系统研究[D];上海交通大学;2011年
8 雷飞;地源热泵空调系统运行建模研究及能效分析[D];华中科技大学;2011年
9 林世平;分布式能源系统中能源与环境耦合特性及优化集成模型研究[D];武汉理工大学;2011年
10 周浩;地下水源热泵影响下的沈阳城区地下水系统数值模拟研究[D];沈阳农业大学;2011年
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1 尹振江;岩土热响应测试仪的研制与实验研究[D];河北工程大学;2010年
2 王蕾;地源热泵及辐射末端在夏热冬冷地区运行特性的实验分析研究[D];河北工程大学;2010年
3 洪永挺;地源热泵地埋管换热模型与实验研究[D];昆明理工大学;2009年
4 张宏弢;复合式地源热泵系统辅助散热冷却塔研究[D];昆明理工大学;2010年
5 唐克琴;地源热泵岩土导热系数自助法统计分析[D];武汉理工大学;2010年
6 于蕾;污水源热泵的设计及应用[D];山东大学;2010年
7 吴建坤;土壤源热泵垂直U型管周围土壤温度场的模拟研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 张坤;地下水渗流对管束式地埋管换热的影响[D];沈阳建筑大学;2011年
9 李善可;太阳能—水源热泵辅助供暖系统的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
10 潘玉亮;北京地区太阳能—土壤源复合式热泵系统应用特性研究[D];中国建筑科学研究院;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈九法;郭彬;胡达剑;沈炜华;程洪涛;;地源热泵不同地源换热器的传热性能比较[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
2 唐志伟;时晓燕;黄俊惠;王晓涛;;地源热泵U型管地下换热器的数值模拟[J];北京工业大学学报;2006年01期
3 李元普,Lee Gebert,李秀果;美国土-气型地源热泵技术在中国的推广[J];节能与环保;2002年12期
4 李琴云,刁乃仁,方肇洪;美国开式回路地源热泵利用地下水的若干规定[J];节能与环保;2003年02期
5 何媛媛;李茂军;马健军;;U型埋管周围温度场的边界元区域分解算法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年09期
6 周亚素,张旭,陈沛霖;土壤热源热泵系统垂直U形埋地换热器传热过程及合理间距的分析[J];东华大学学报(自然科学版);2001年05期
7 周亚素,张旭,陈沛霖;土壤源热泵机组冬季供热性能的数值模拟与实验研究[J];东华大学学报(自然科学版);2002年01期
8 杨卫波;施明恒;;地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2007年01期
9 李晓东 ,于明志,李雨桐;基于地源热泵的便携式岩土热物性测试仪的研制与应用[J];电子技术应用;2004年05期
10 杨卫国;王京;;地源热泵系统热短路分析[J];建筑节能;2008年02期
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1 李明;高青;;群井模拟分析及其排列布置影响规律研究[A];全国暖通空调制冷2004年学术文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李新国;埋地换热器内热源理论与地源热泵运行特性研究[D];天津大学;2004年
2 於仲义;土壤源热泵垂直地埋管换热器传热特性研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 林久宇;重庆地区U型垂直埋管换热器换热特性研究[D];重庆大学;2010年
2 黄俊惠;地源热泵U型管地下换热器的数值模拟与分析[D];中国农业大学;2005年
3 吕丽霞;地源热泵地下换热埋管传热特性研究[D];大连理工大学;2005年
4 刘立芳;热反应实验及其应用的研究[D];北京工业大学;2007年
5 陈莹;地埋管地源热泵回填材料实验研究[D];中国地质大学(北京);2008年
6 付卫红;单、双U 型地埋管地源热泵系统热工特性及经济性的研究[D];天津大学;2007年
7 康龙;地源热泵U形埋管换热的数值模拟及优化研究[D];华中科技大学;2007年
8 胥晓旸;地源热泵的TRNSYS模拟与实验研究[D];天津大学;2008年
【二级引证文献】
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1 檀丽丽;河北省平原地区节能建筑中浅层地热能的应用研究[D];成都理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 李琴云,刁乃仁,方肇洪;美国开式回路地源热泵利用地下水的若干规定[J];节能与环保;2003年02期
2 刘振全;集成温度传感器AD590及其应用[J];电子质量;2004年12期
3 丁良士,张长春,陈建平;从深层到浅层地热供热/制冷看北京2008奥运场馆能源方案[J];工程建设与设计;2004年04期
4 刁乃仁,苏登超,方肇洪;常用水源热泵空调系统分析[J];工程建设与设计;2004年04期
5 李爱彦,修世术,张玫,丁学岩;地温中央空调技术的应用实例[J];工程建设与设计;2004年04期
6 袁东立,郭庆沅,陈晓琳,蒋金山;蓄冰技术与水源热泵的巧妙结合[J];工程建设与设计;2004年04期
7 邹瑜;《地源热泵供暖空调技术规程》年内颁布实施[J];工程建设与设计;2005年03期
8 于明志,方肇洪;现场测量深层岩土热物性方法[J];工程热物理学报;2002年03期
9 王景刚,马一太,张子平,王侃宏,候立泉;地源热泵的运行特性模拟研究[J];工程热物理学报;2003年03期
10 王晓涛;唐志伟;马重芳;;三种垂直埋管土壤热交换器冬季供暖的实验对比研究[J];工程热物理学报;2006年S2期
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1 张旭;高晓兵;秦慧敏;陈沛霖;;土壤及其与黄沙混合物导热系数的实验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
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1 魏唐棣;地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D];重庆大学;2001年
2 曲云霞;地源热泵系统模型与仿真[D];西安建筑科技大学;2004年
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1 吴永华;垂直埋管式土壤源热泵的设计施工方法及夏季供冷测试和传热模型[D];重庆大学;2002年
2 胡彦辉;垂直深埋U型管大地耦合式地源热泵冬季实验研究与三维数值模拟[D];重庆大学;2003年
3 余乐渊;地源热泵U型埋管换热器传热性能与实验研究[D];天津大学;2004年
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1 扈君;;浅谈地源热泵在北方别墅的利用[J];科技致富向导;2011年11期
2 李志彩;宋媛媛;;播下绿色的种子——专访枫叶能源中国区总裁龚长山[J];机电信息;2011年13期
3 赵军;陈雁;;解读《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》[J];天津建设科技;2007年06期
4 ;天津市在建筑中应用地埋管地源热泵技术实施指南[J];天津建设科技;2007年06期
5 朱敏;;专家共议地热技术前沿应用——第三届“地源热泵技术应用论坛”在京落幕[J];城市住宅;2008年02期
6 盛学章;;专家互动:方肇洪(续)[J];机电信息;2009年01期
7 刘森成;;京沪高铁上海虹桥站地源热泵地埋管施工研究[J];绿色科技;2010年09期
8 ;地源热泵技术规程已通过审查[J];煤气与热力;2005年10期
9 ;成都龙锦慧苑地源热泵运行技术经济分析[J];建设科技;2006年21期
10 邬静;;地源热泵——新概念的冷暖空调[J];石油工业技术监督;2007年04期
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1 杜恩广;孟照前;陈楠;华伟;;粗颗粒地层中的地埋管地源热泵系统[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第四集)[C];2011年
2 周平;陈超;吴金顺;王国建;;长江三角洲地区地源热泵系统的负荷特性分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
3 陈洁;叶倩;;混合式地源热泵系统在合肥某工程中的设计分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 吕磊磊;章学来;张君瑛;盛青青;;某地源热泵空调系统的设计研究[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
5 付文成;朱家玲;张伟;胡涛;;地源热泵热响应测试及影响因素分析[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第四集)[C];2011年
6 曲晓宁;卢晗;楚广明;;某地源热泵系统经济技术比较及节能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
7 邢鼎鼎;彭亮;陈静;;某办公建筑地源热泵系统运行特性研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
8 向宏;刘光大;;垂直地埋管地源热泵空调系统的设计[A];2008年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];2008年
9 陈焰华;於仲义;胡平放;雷飞;孙启明;江章宁;;武汉地区地源热泵空调系统运行测试与分析[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
10 尹建新;;地埋管与冷却塔并联运行地源热泵系统几个问题的探讨[A];2010年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];2010年
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1 记者 安也致;国内首个地源热泵系统实验基地落户华清[N];中国企业报;2009年
2 本报记者 任欢欢;江苏省制冷学会副理事长张建忠:应用地源热泵系统要“上”“下”兼顾[N];中国建设报;2011年
3 李元普 柳春凤;我国地源热泵产业迎来发展高潮[N];中国矿业报;2008年
4 ;三方携手 共推地源热泵行业发展[N];中国建设报;2009年
5 本报记者 许意强;美国地源热泵正在从家庭走向商业建筑和工农业领域[N];中国企业报;2009年
6 记者 康源;第五届地源热泵技术论坛将在天津召开[N];中国企业报;2009年
7 本报记者 许意强;吴元炜:发展地源热泵需要系统整合力[N];中国企业报;2009年
8 记者纪洲;乌市推广地源热泵技术[N];新疆日报(汉);2010年
9 本报记者 任欢欢;推广地源热泵须勘查先行[N];中国建设报;2010年
10 张佩芳;令人瞩目的地源热泵 [N];中国机电日报;2002年
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1 刘卓栋;地源热泵地埋管随机传热与可靠性理论研究[D];武汉理工大学;2010年
2 徐坚;地源热泵U型埋管换热器的变周期模型研究[D];浙江大学;2010年
3 雷飞;地源热泵空调系统运行建模研究及能效分析[D];华中科技大学;2011年
4 杨伟;U型竖直地埋管换热器热响应模型及其算法研究[D];湖南大学;2010年
5 雷海燕;地埋管相变回填材料的理论分析与实验研究[D];天津大学;2011年
6 张国东;促进地源热泵在建筑中应用的经济激励机制研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 王潇;季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 白天;严寒地区土壤源热泵系统地埋管运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 白天;严寒地区土壤源热泵系统地埋管运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 刁乃仁;地热换热器的传热问题研究及其工程应用[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹晓玲;成都地区地源热泵系统运行特性研究[D];西南交通大学;2010年
2 李扬;温湿度独立控制地源热泵系统运行策略研究[D];东华大学;2011年
3 任艳;中埋双U管地源热泵系统运行特性的分析与实验研究[D];北京工业大学;2010年
4 杜梅霞;热湿传递综合作用下地源热泵运行特性分析[D];河北工程大学;2011年
5 赵进;中埋地源热泵系统运行特性分析与实验研究[D];河北工程大学;2011年
6 李敏;地埋管地源热泵系统的区域适应性研究[D];南京理工大学;2010年
7 石文;地源热泵系统地埋换热器热短路问题的研究[D];武汉科技大学;2010年
8 姚远;基于实测的地埋管地源热泵空调技术的节能与应用分析[D];武汉科技大学;2010年
9 张士松;地源热泵—太阳能复合系统在办公建筑中的应用研究[D];山东建筑大学;2011年
10 李季勋;水源辅助散热的复合地源热泵系统性能模拟与经济性分析[D];湖南大学;2010年
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