强制渗流作用下的耦合式土壤源热泵运行模式研究

摘要：以多孔介质传热、传质理论以及有限长移动线热源模型为基础,建立了地埋管换热器井孔内、外传热数学模型。基于抽、回灌井不同运行时长,对耦合式土壤源热泵系统的全年运行过程进行了数值模拟。通过模拟计算,抽、回灌井运行24h比抽、回灌井运行8,16h地埋管单位井深换热量分别增加了32.7%,9.2%,对应能效系数提高了34.4%,11.2%,然而此时耗电量却增加了200%,50%。研究表明,抽、回灌井运行时间越长,地埋管单位井深换热量越高,系统的运行能耗持续增加。因此针对所建耦合式土壤源热泵系统,通过采取抽、回灌井开启10~14h的运行模式,能够有效地降低系统的运行能耗,进而使该耦合式系统得到合理的应用。

关键词：土壤源热泵 数值模拟 运行模式 单位井深换热量 

单位：天津城建大学; 天津300384; 天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室; 天津300072; 天津建筑设计院; 天津300074