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地下水对地埋管换热器换热性能的影响分析

2012-10-13于孝民杨春光顾吉浩

河北工业大学学报 2012年3期

于孝民,杨春光,金 路,顾吉浩

(1.河北省地矿局第二地质大队,河北 唐山 063000;2.河北工业大学 能源与环境工程学院,天津 300401)

0 引言

近年来,基于地埋管换热器的土壤源热泵技术在北方地区得到了较为广泛的推广应用,成为可再生能源建筑应用的主要形式之一[1-2].在地埋管换热器的实际建设过程中,经常会碰到地下水流动的情况.前人研究表明,地下水流动对地埋管换热器的传热性能有不同程度的影响.例如,Chiasson等[3]对地下水的长期影响进行了数值评价.Lim等[4]通过实验发现,地下水流动可能是引起热响应试验结果偏大的主要原因.刁乃仁等[5]采用移动热源法初步建立了地下水对流对地埋管换热器影响的理论计算模型.范蕊等[6]开展了地下水流动对地下埋管换热器影响的室内实验研究.顾吉浩等[7]开展了地下水渗流对地埋管换热器传热性能影响的数值模拟研究,分析了不同无量纲Peclet数下流动与换热状况.就总体研究而言,目前针对地下水流动的现场试验研究仍然偏少,这主要与现场情况下水文地质条件的复杂性有很大关系.

以唐山市为例,唐山市南部环南湖区域(含丰南区)的浅层土壤地下水赋存比较丰富,而市区北部(含空港城)和中部含水层厚度较小.根据前人研究结果,上述地下水发育差异对地埋管换热器的传热性能有不同程度的影响.但截至目前,尚缺乏直接针对唐山地区的地埋管换热特性试验研究.因此,本文在唐山地……

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