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    地?zé)釗Q熱器的換熱分析

    近年來在中國也已受到了廣泛的關(guān)注并已得到實(shí)際應(yīng)用。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是以大地為冷源(或熱源)，通過中間介質(zhì)(通常是水或防凍液)作為熱載體，并使中間介質(zhì)在埋設(shè)在大地中的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與大地進(jìn)行熱量交換的目的，并進(jìn)而通過熱泵實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的空調(diào)。豎直埋管地?zé)釗Q熱器通常采用u型埋管的形式；一個(gè)鉆孔中可以設(shè)置單組u型管，也可設(shè)置兩組u型管。地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)是否合理決定著地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠性。建立較為準(zhǔn)確的地下傳熱模型是合理地設(shè)計(jì)地?zé)釗Q熱器的前提。由于地下傳熱的復(fù)雜性，地?zé)釗Q熱器傳熱模型的研究一直是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)和應(yīng)用基礎(chǔ)。

　　地?zé)釗Q熱器傳熱分析的基礎(chǔ)是單個(gè)鉆孔的傳熱分析，對(duì)于多個(gè)鉆孔的情況可在單個(gè)鉆孔分析的基礎(chǔ)上采用疊加原理進(jìn)行分析處理。對(duì)于地?zé)釗Q熱器，其整個(gè)傳熱過程是一個(gè)復(fù)雜的、非穩(wěn)態(tài)的傳熱過程，所涉及的時(shí)間尺度很長(zhǎng)，空間區(qū)域很大。因此在工程實(shí)際應(yīng)用的模型中通常都以鉆孔壁為界，把所涉及的空間區(qū)域劃分為鉆孔以外的巖土部分和鉆孔內(nèi)部?jī)刹糠郑捎貌煌暮?jiǎn)化假定分別進(jìn)行分析。對(duì)于鉆孔以外部分的傳熱，必須采用非穩(wěn)態(tài)的傳熱模型分析研究。由于u型埋管的深度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆孔的直徑，因而u型埋管通常都被看成是一個(gè)線熱源，由此可以得到工程上所關(guān)心的鉆孔壁的代表性溫度隨時(shí)間的變化。然后根據(jù)鉆孔內(nèi)的熱阻可確定換熱器循環(huán)介質(zhì)的進(jìn)出口溫度。地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是要保證在系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行期內(nèi)，循環(huán)液的溫度保持在限定的范圍內(nèi)。