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直膨式土壤源热泵系统仿真及实验研究

杨思思  
【摘要】: 土壤源热泵技术是一门绿色环保、节能的空调技术。因为减少了中间换热器,直膨式土壤源热泵系统的换热系数比第二环路土壤源热泵系统要高;直膨式土壤源热泵系统地埋管换热器内流动的是制冷剂,在冬季制热模式下不用添加防冻剂。直膨式土壤源热泵的优点吸引了国内外学者的兴趣,许多学者开始了对直膨式土壤源热泵系统的研究。 本文利用CFD软件Fluent模拟了U型埋管换热器的周围介质温度场分布,获得了钻井内井水自然对流换热系数,并建立了U型管地埋管换热器数学模型。在建立直膨式土壤源热泵系统各部件模型的基础上建立了直膨式土壤源热泵系统模型,计算了直膨式土壤源热泵系统的性能系数、换热量等参数,并通过实验验证模型的准确性。 本文分析了制热模式直膨式土壤源热泵系统性能系数等参数随影响因素的变化规律,得出以下结论:(1)随着冷却水流量的增大,热泵系统的制冷量、制热量、COP会随之增大,而功率随之减小;相反冷却水流量减小,制冷量减小,压缩机功率增大,系统COP减小。(2)随着冷却水入口水温增大,热泵系统的制冷量、制热量以及COP逐渐减小,压缩机功率却逐渐增大。(3)直膨式土壤源热泵系统的性能系数COP优于空气源热泵系统。


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