土壤源热泵系统地埋管经济循环流速的确定方法探讨

土壤源热泵系统地埋管经济循环流速的确定方法探讨标题：土壤源热泵系统地埋管经济循环流速的确定方法探讨摘要：土壤源热泵系统是一种有效利用地下土壤能源的热泵系统，其性能受到地埋管的循环流速的影响。本论文主要探讨了如何确定土壤源热泵系统地埋管的经济循环流速的方法。首先，概述了土壤源热泵系统的工作原理和地埋管的作用。接着，分析了地埋管循环流速对土壤热交换效果和系统性能的影响。然后，比较了常用的经验公式和数值模拟方法，并提出了基于负荷平衡的优化方法。最后，通过实例分析，验证了优化方法的有效性和经济性。关键词：土壤源热泵系统、地埋管、循环流速、热交换效果、优化方法引言土壤源热泵系统是一种利用地下土壤能源实现室内空调和供暖的节能系统，其工作原理是通过地埋管与周围土壤进行热交换，从而实现热能的采集或释放。地埋管作为土壤源热泵系统的关键组成部分，其循环流速对系统的能效和经济性具有重要影响。因此，确定地埋管的经济循环流速是土壤源热泵系统设计中的一项重要任务。1.土壤源热泵系统工作原理和地埋管作用土壤源热泵系统是一种以地下土壤为热源的热泵系统，其工作原理可概括为：通过地埋管与周围土壤进行热交换，将土壤中的低温热能转移到室内空调和供暖系统中。地埋管是土壤源热泵系统中负责与土壤之间进行热交换的部分，其作用是通过循环流体在地埋管和土壤之间传递热量，实现热能的采集或释放。2.地埋管循环流速对热交换效果的影响地埋管的循环流速影响着与土壤的热交换效果，进而影响土壤源热泵系统的性能。较低的循环流速可能导致土壤热交换不充分，减低系统的能效；而较高的循环流速则可能造成过高的水泵功耗和材料成本。因此，确定合理的地埋管循环流速是保证土壤源热泵系统性能和经济性的关键。3.常用方法对地埋管循环流速的确定常用的地埋管循环流速确定方法包括经验公式和数值模拟。经验公式通常基于实际工程经验和试验数据，通过对地埋管长度、管径、循环流速等参数的拟合，得出循环流速的近似估计值。数值模拟方法则是基于热传导方程和流体力学方程，通过计算求解，模拟地埋管和土壤之间的热交换过程，进而确定地埋管的循环流速。4.基于负荷平衡的优化方法基于负荷平衡的优化方法是一种综合考虑热交换效果和经济性的地埋管循环流速确定方法。该方法基于建筑热负荷与土壤热收发能力之间的平衡关系，通过优化地埋管的循环流速，使系统在满足建筑热负荷需求的前提下最大限度地利用土壤能源，提高系统的能效和经济性。5.实例分析通过对某一具体工程实例的分析，验证了基于负荷平衡的优化方法的有效性和经济性。在实例中，通过数值模拟计算得到地埋管的循环流速，再针对该循环流速进行优化，最终得到了满足建筑热负荷需求的经济循环流速。结论本论文对土壤源热泵系统地埋管经济循环流速的确定方法进行了探讨。通过比较常用的经验公式和数值模拟方法，提出了基于负荷平衡的优化方法。实例分析结果验证了优化方法的有效性和经济性，为土壤源热泵系统的设计和运行提供了参考。参考文献：1.孙雷，李晓亮，柳印艺，等.基于土壤源热泵系统节能效果的排水设计方法[J].清洁能源与环境保护，2021，36（0