地源热泵实验台及同轴套管换热器传热模型研究

【摘要】：本文在中国地质调查局项目《浅层地热钻采新技术》的资助下,重点研究浅层地热利用新技术——地源热泵技术。 本文对长春近地表温度受大气影响进行了分析,通过对5～100 米深温度的采集,采用SPSS 软件回归分析建立了地下温度与深度变化关系,为分析地下换热器在大地中的换热机理奠定基础。 建立了5 口100m 深三类换热器、三类配方回填材料和对整个系统运行参数监控的500m~2 地源热泵实验台。重点研究地源热泵系统地下换热器,对单U 型、双U 型、同轴套管换热器进行对比分析。实验研制开发了同轴套管换热器,通过对其结构和传热过程进行分析,建立了其传热模型并对温度场进行了数值模拟。对地源热泵系统进行了经济技术性评价,对比分析了同轴套管换热器与其它换热器的性能与成本,为新型换热器开发应用奠定基础。 本论文的研究为以供暖为主北方地区地源热泵系统提供了研究基础,对推广地源热泵工程具有重要的指导意义和实用价值。