套管式地埋管换热器换热能力影响因素分析

摘要

采用模拟方法,对套管式地埋管换热器换热能力的影响因素进行研究.套管式地埋管换热器的工作起始时间从1h开始,结束时间为8760 h.供暖期为1～1536 h、7896 ～8760 h,供冷期为3192h～6552h.供暖期、供冷期以外时间,土壤温度自然恢复.定进出水平均温度条件下:供暖期进出水平均温度首次达到9.5°C时,取热流量为11.89 kW,为第14 h.随后,取热流量减小,土壤平均温度下降,第1536 h的取热流量降至3.85 kW.供冷期进出水平均温度首次达到32.5°C时,排热流量为13.32 kW,为第3210 h.随后,排热流量减小,土壤平均温度升高,供冷期结束时(第6552 h)的排热流量降至4.18 kW.下1个供暖期开始后(第7896 h),供暖期进出水平均温度首次达到9.5°C时,取热流量为13.87 kW.随后,取热量减小,土壤平均温度下降.定进水温度条件下:钻孔深度一定时,循环介质流速越大,套管式地埋管换热器的换热能力越强.循环介质流速由0.2 m/s增至0.7 m/s,最大取排热流量增幅达到45％,而最小取排热流量增幅仅为12％～15％.在取热、排热末期,土壤内冷热聚集达到最大,即使增大循环介质流速,对提高取排热流量的帮助也不明显.循环介质流速一定时,钻孔深度越大套管式地埋管换热器的换热能力越强.钻孔深度由90 m增至120 m,最大、最小取热量分别增加25.0％、27.5％,最大、最小排热量分别增加20.6％、19.9％.