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套管式地源热泵全年运行试验研究与传热模型

陈建萍  
【摘要】: 地源热泵因其显著的节能和环保特点,受到越来越多的重视,美国、德国及瑞典等西方国家的地源热泵技术尤其是供暖方面的应用日趋成熟。由于受初投资大、本地地理气候影响大等限制,我国地源热泵尚处初级开发阶段。本文综述了地源热泵(GSHP) 在国外和国内的研究发展状况,介绍了几种典型的地下埋管换热器传热模型,并概要介绍了神经网络及其在暖通空调领域的应用现状。 本文介绍了地源水-水热泵全年冬夏暖冷联供的实验结果以及过渡季地温的恢复情况,分析了系统流量对热泵性能参数的影响,获得了最佳运行流量为1000(L/h)。并实测得到单位管深换热率及埋管的有关性能指标。对比分析了冬季吸热曲线和夏季放热曲线。 本文采用系统能量平衡结合热传导方程,在浅埋套管式换热器短期传热模型基础上建立了长期传热模型,并考虑了管群热干扰对模型的影响。并运用有限单元法软件编程进行离散和计算机分析,得出模拟温度场,其模拟值与实测的均值基本相符,两者最大误差小于5.13%,表明该模型具有一定的合理性和实用意义。 本文还介绍了主要从系统性、整体性和非线性上来描述地下埋管传热系统的神经网络,并针对不同输入和输出变量建立了神经网络预测模型,对埋管换热进行模拟计算和预测,从计算结果可以看出神经网络的模拟值与实验值相当一致,计算精度高。可加以推广和指导工程实践。


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