文档介绍：天津大学
硕士学位论文
用于地源热泵系统现场热响应测试的土壤热物性实验研究
姓名:宋欣阳
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:赵军
20090501
中文摘要关键词:地源热泵;热响应实验;热探针法;土壤热物性地源热泵系统的设计环节是整个系统建设的关键步骤,而正确测量地下土壤的热物性参数是地源热泵设计的重点。因此正确测量土壤热物性对地源热泵系统至关重要。现阶段常用的测量土壤热物性方法热响应测试法在一定程度上存在偏差,本文根据热探针法进行土壤热物性的测量实验,用其实验结论提高热响应测试的准确性。本文主要分析了地质结构及地质温度变化规律;地源热泵埋管换热器与土壤的传热模型,包括钻井内的一维导热模型、钻孔外的一维线热源模型及圆柱热源模型;土壤的基础热物性参数及确定土壤热物性的方法,土壤类型辨别法、稳态实验法、数值计算法、热探针法及热响应测试法,并着重对后两种方法的原理、误差和适用范围深入分析;利用改进的热探针法测量土壤热物性,根据线热源模型推导的拟合公式法及时间间隔法处理实验数据,深入分析实验结果,找出土壤的热物性变化规律。与常规热探针法比较,本实验简化热探针结构,将测温元件直接布置在土壤当中,优化其布置方式以便能够同时得到土壤导热系数与导温系数;实时监控土壤各测点的温度变化,以控制实验的启停,使实验更好的满足原始土壤的无限大边界条件的假设条件,以便得到更准确的实验结论。研究结果表明:当含水率,干密度值较小时,两物性参数对导热系数的影响均不明显,随着含水率、干密度的逐渐增大,其对导热系数的影响也均逐渐变大;而当含水率较小时,含水率对导温系数的影响占主导因素,干密度对导温系数的影响十分微弱,当含水率增大后,干密度对导温系数的影响逐渐凸显出来,而含水率的影响逐渐变弱。得到高拟合度的计算土壤热物性拟合公式,该公式的适用范围为干密度/,含水率为ァ
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蕴孚学位论文作者签名:霹鉷签字日期:明年鲁学位论文作者签名:采贸芝学位论文版权使用授权书签掌冢嚎年耭日独创性声明月或撰写过的研究成果,也不包含为获得丞鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解丞鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鲞太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检矿阷月本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得签日期:导师签名:
第一章绪论引言部分内容开展的研究工作。照明、家用电器、输送、动力、烹饪、给排水和热水供应等的能耗。其中供暖、空调所需要的能量在建筑能耗方面约占%。常规的供暖一般由市政热网集中锅本章从我国能源形势紧张,建筑节能工作的紧迫引出发展地源热泵技术的重要性。基于地源热泵系统实际工程的设计环节存在的问题,阐述本论文的背景及意义;介绍地源热泵技术国内外研究现状,土壤热物性两种主要确定方法的研究现状;最后明确本论文的主要内容。我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。从年起,我国己经成为世界上仅次于美国的石油消费大国。在我国能源消耗需求日益增加的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险。改革开放以来,我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例己从世纪年代末的%,⒄沟娜砝撸筑节能己成为亟待解决的社会问题。我国“十一五”国民经济发展计划中明确提出了在“十五”末期基础上单位谀サ哪勘辍=ㄖ谀茏魑=谀芄ぷ髦械闹匾;方冢芊癜醇苹瓿节能指标,是对该领域科技人员的重大考验,更是难得的机遇。我们所在的课题组承接了“十一五”国家科技支撑计划重大项目《既有建筑能源系统升级改造关键技术研究》,更加明确了在建筑节能领域的具体研究任务,本文就是结合其中的所谓建筑能耗【,可理解为使用能耗,即建筑物使用过程中用于供暖、空调、炉房提供,但一些小型锅炉的效率较低,污染较严重,已不再满足社会发展的需要,而夏季空调现在多采用电力作为能源消费,能源利用率低,经济性较差的同时还给国家电网造成巨大的压力。因此,发展新型的节能环保的供暖、空调方式
本论文背景与意义是很有必要的。热泵技术墙昀丛谌澜绫妒芄刈⒌男履茉醇际酰梢园巡荒苤苯永的低品位热能掌寥溃裟埽ひ捣先鹊转换为可以利用的高品位热能,从而达到节约部分高品位热