【摘 要】
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太阳能耦合地源热泵技术是将太阳能与地源热泵结合使用,即利用土壤将夏季以及春秋这样的过渡季节较为丰富的太阳能转化为热能储存在地下土壤中,待采暖季节时再将其取出为建筑
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太阳能耦合地源热泵技术是将太阳能与地源热泵结合使用,即利用土壤将夏季以及春秋这样的过渡季节较为丰富的太阳能转化为热能储存在地下土壤中,待采暖季节时再将其取出为建筑提供热量。这样既有利于绿色能源应用又节约一次能源,本文所采用的方式是土壤蓄热的方式。利用Gambit软件建立不同埋管模型,Vc++编辑UDF程序完成对入口流速以及太阳能辐射时间的控制,最终利用Fluent流体仿真模拟软件进行模拟计算,模拟过程中对进出口温度变化以及周围土壤温度变化进行检测和分析,最终分析系统达到平衡后的数据。本论文中土壤整体模型为圆柱形,且为对称的部分,所以为了节省计算时间,取整个模型的四分之一进行模拟研究,从而得出整个模型的传热情况,该部分中有两组互相串联的单U型管,然后再与外部管道并联,外侧分别为回填材料以及土壤,根据实际情况设置各部分的参数。分别模拟埋管间距为2m,3m和4m,取热时回水温度为30℃,35℃和40℃情况,根据数值模拟所得出的数据,分析不同情况对采暖效果的影响,并且与具体建筑采暖相结合,最终通过相应计算分析其经济性与合理性。河北省石家庄地区因为有着丰富的太阳能,并且考虑到环境污染以及能源浪费等问题,所以适合这种模式,即避免了单纯使用地源热泵采暖带来的地下土壤温度场不能正常恢复的缺陷,又合理地利用可再生能源,有利于地源热泵长期有效运行,在工程实践中值得推广。
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