基于有限元模拟分析的地源热泵系统地埋管区域地温场时变研究

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单位北京市勘察设计研究院有限公司;
来源建筑节能(中英文)
出版年2025
期号06
摘要
地源热泵项目中,土壤温度扰动区域的大小、形状逐时变化,计算土壤温升应考虑扰动区域,为此提出一种方法:1)在热响应测试阶段,对单地埋井分别运行供暖季、供冷季做有限元模拟,得到“单地埋井最大扰动区域的形状可以简化为高154 m、半径4.79 m的圆柱体”的结论;2)在实际运行阶段,考虑扰动区域对地埋井阵列做10年有限元模拟,输出土壤逐时体平均温度、地温场温度云图。对模拟结果进行分析,项目东北、东南、西南、西北4组地埋井阵列:(1)第1年土壤温升分别为0.14℃、0.13℃、0.16℃、0.14℃,运行10年土壤温升分别为0.55℃、0.57℃、0.54℃、0.58℃,10年土壤温升均远低于工程估算中运行第1年土壤温升的10倍;(2)井数分别为80口、76口、60口、180口,运行10年土壤温升与地埋井的数量不成正相关关系,说明土壤温度受到地埋井阵列形状的影响;(3)地源热泵在每个供暖季、供冷季运行结束时,地埋井阵列的边缘位置存在余热、余冷,说明可以通过控制地埋井换热的启停顺序提高换热效率。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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