寒冷地区地源热泵—地板辐射系统特性分析

【摘要】随着社会和经济的发展，人们对室内环境的热舒适性要求更高，由此消耗的能源也更多。在能源危机和环境污染的双重压力下，新能源和新技术的应用与发展显得尤为重要。地源热泵可以利用浅层土壤中的低位热量来提供热量；地板辐射供暖系统是利用低温热水为热源、以整个地面作为加热面的供暖方式。本文使用在数值模拟计算中得到广泛应用的Fluent软件，对地源热泵—地板辐射供暖系统在寒冷地区应用的一些特点进行分析。在地源热泵中埋地换热器方面的研究，首先分析了土壤的热物性参数对换热器性能的影响，进而分析了土壤和回填土的热物性参数共同作用下对于换热器的影响；其次研究了单位井深换热量的值随进口水流的温度和速度的变化规律，确定这两个参数合理的选择范围；最后，分析了在管井深度变化时，单位井深换热量及管井总换热量随管井深度的变化规律。对于地板辐射供暖方面的研究，首先以地面平均温度和地面平均热流密度两个参数为标准来比较三种常见的盘管布置形式—回转式、平行式、双平行式的特点；其次分析了地板各结构层内不同区域的温度场，通过各结构层内热量的传递特点，得出地面温度场不均匀的原因；再次，比较了四种常用的不同面层的地面温度场，为面层的选择提供参考依据；最后，通过计算不同入口水流温度和速度时的地面平均温度值，说明水流温度和速度对地板辐射系统供暖效果的影响。
【作者】刘志龙；
【导师】王芳；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，热能工程，2013，硕士
【关键词】地源热泵；地板辐射供暖；数值模拟；温度场；Fluent；

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