Xx地區(qū)基于土壤恒熱流法熱響應(yīng)試驗的研究

1.26萬字 40頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


摘要
淺層地溫能是蘊(yùn)藏在淺層地質(zhì)環(huán)境中的一種能量，是在地球表層一定深度內(nèi)參與熱量循環(huán)，在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以被利用的資源，是一種新型的優(yōu)質(zhì)清潔能源，按照分級用能原則，最適合滿足生活用能的需要。而用來開發(fā)利用淺層地溫能的地埋管地源熱泵系統(tǒng)由于其節(jié)能、環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定(相對于水源熱泵的回灌)等特點，近幾年在國內(nèi)得到快速發(fā)展。
在地埋管地源熱泵系統(tǒng)工程中，地埋管換熱器是整個系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。目前常用的地埋管換熱器數(shù)量設(shè)計的數(shù)學(xué)物理模型有線源模型、柱源模型和數(shù)值模型[1]。這些計算模型都需要一些基本參數(shù)，其中巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)等相關(guān)熱物性參數(shù)相當(dāng)重要。本文詳細(xì)介紹了土壤恒熱流法熱響應(yīng)試驗的原理、注意事項和土壤熱導(dǎo)率、導(dǎo)熱系數(shù)在實際工程應(yīng)用中的計算方法。
測試時先將測試儀的水路循環(huán)部分與待測埋地?fù)Q熱器連接，形成一個閉式環(huán)路，啟動管道循環(huán)水泵。待系統(tǒng)進(jìn)出口溫差為零時，記錄下此時管中水溫為土壤初始溫度。然后啟動一定功率的電加熱器來加熱環(huán)路中的流體，隨著傳熱的進(jìn)行，最終管內(nèi)流體溫度和土體溫度會維持在一種動態(tài)的平衡狀態(tài)。再加大加熱功率，系統(tǒng)將重復(fù)上述傳熱過程，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。最后通過計算機(jī)采集系統(tǒng)記錄進(jìn)/出溫度、流量和加熱功率等參數(shù)，與此同時地下溫度的變化情況也會自動記錄下來。
根據(jù)六個孔計算所得不同熱流密度下的導(dǎo)熱系數(shù)，可得到熱響應(yīng)測試采用的熱流密度越大，計算得到的土壤導(dǎo)熱系數(shù)也越大。從各孔不同熱流密度下的溫度時間曲線可知，試驗經(jīng)過十個小時后，地埋管與周圍巖土體的溫差逐步穩(wěn)定。比較每個孔的埋深和計算所得導(dǎo)熱系數(shù)和試驗孔所處地理位置，可知從每個孔的粘土層厚度來說基巖埋深越深，導(dǎo)熱系數(shù)越高。



關(guān)鍵字 數(shù)值模型 恒熱流法 現(xiàn)場熱響應(yīng)試驗 土壤熱導(dǎo)率