竖直地埋管换热器的结构改进与性能试验
2015-09-21肖益民刘希臣张华廷付祥钊
哈尔滨工业大学学报 2015年2期
肖益民,刘希臣,张华廷,付祥钊
(1.三峡库区生态环境教育部重点试验室(重庆大学),400045重庆;2.中国建筑西南设计研究院有限公司,610041成都)
岩土耦合热泵空调技术是一项利用可再生能源的高效节能技术[1],地埋管换热器是这种技术的关键点,利用地埋管换热器,将建筑物夏季的排热转移到地下蓄存起来,在冬季取出向建筑物供热,实现能量的季节性蓄存.岩土耦合热泵系统的地埋管换热器主要有水平埋管式和竖直埋管式,竖直埋管式换热器又分为U型和同轴套管型两类,竖直埋管的造价更高,但所需的埋管长度小于水平式,当换热器承担的负荷较大时,通常会选择竖直式[2].竖直式埋管的进水和出水管之间存在“热干扰”或“热短路”,会导致换热器性能下降.Muraya等[3]定量研究了单U型竖直埋管换热器进出水管之间的热干扰与周围土壤的温度、比热容及热扩散率、管间距、回填材料属性等因素的关系,指出管间距和回填材料的导热系数是最显著的影响因素;文献[4-5]指出采用“定位器”或“地热弹簧”可有效保持管间距并使管道紧贴钻孔壁面,以减小热短路的损失,综合来看,当回填材料导热系数比周围土壤小时,增大回填材料的导热系数有利于U型管与周围土壤的传热,相对减小支管间热短路的影响;Lee等[6]对一种三管状换热器和传统U型换热器进行对比试验,发现三管状换热器的进出水管道间的热干扰小于传统的U型换热器.
竖直埋管换热器……
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