严寒地区土壤-空气换热系统影响因素及性能研究

发布时间：2020-12-22 18:56

　　近年来,伴随国家经济和社会发展,我国能源消耗量急剧上升,能源危机和环境污染问题亟待解决。这其中,建筑产业是能源消耗巨头,尤以公共建筑最高。建筑耗能主要用于采暖、空调、通风等,以保持室内舒适的环境。为响应国家节能减排的号召,使用可再生能源作为冷热源的采暖空调系统成为主流方式。土壤-空气换热系统是一项利用地下浅层土壤热量对流经地埋管的空气进行加热或冷却的新型技术,系统换热可靠、运行成本低、节能效益好,具有广阔应用前景。其换热能力和节能效果与系统设置有直接关系,因此研究系统的性能影响因素及进行节能评估具有重要意义。首先本文列举了典型土壤热物性参数对土壤温度的影响,推导了土壤原始温度场计算公式,计算出哈尔滨市浅层土壤原始温度分布,具体阐述了土壤温度变化特性及影响因素,并对地埋管内空气的加热过程进行分析。其次,建立空气与地埋管壁面间传热的数学模型。通过对物理模型进行合理简化,建立空气与壁面及周围土壤的三维非稳态换热模型。在Fluent软件中进行模拟计算,详细阐述了湍流模型、求解器、模型几何高度的选择及验证,介绍了边界条件的设置。基于前人对哈尔滨市土壤-空气换热系统的实测数据对模型进行验证,模拟与... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

哈尔滨土壤原始温度极值及波幅变化图

哈尔滨工业大学工程硕士毕业论文-15-图2-2哈尔滨市土壤原始温度随深度变化图图2-3哈尔滨市土壤原始温度随时间变化图2.4地埋管加热过程分析冬季，地埋管壁面及管内空气的温度初始值均为稳定值，且等于周围土壤温度值t0。室外新风引入地埋管后，因与壁面及地埋管内既存空气有温差，因此与地埋管壁面发生热交换，地埋管内空气温度逐渐升高。壁面处的空气有较大温升，形成边界层，壁面受冷而降温，由初始温度t0下降至tb1，如图2-4所示。伴随壁面降温，冷流向壁体深处传递，假定冷流传递至O1处，热影响厚度为z1。持续通风条件下，壁面向空气传递热量，自身温度下降至tb2，同时

哈尔滨工业大学工程硕士毕业论文-15-图2-2哈尔滨市土壤原始温度随深度变化图图2-3哈尔滨市土壤原始温度随时间变化图2.4地埋管加热过程分析冬季，地埋管壁面及管内空气的温度初始值均为稳定值，且等于周围土壤温度值t0。室外新风引入地埋管后，因与壁面及地埋管内既存空气有温差，因此与地埋管壁面发生热交换，地埋管内空气温度逐渐升高。壁面处的空气有较大温升，形成边界层，壁面受冷而降温，由初始温度t0下降至tb1，如图2-4所示。伴随壁面降温，冷流向壁体深处传递，假定冷流传递至O1处，热影响厚度为z1。持续通风条件下，壁面向空气传递热量，自身温度下降至tb2，同时

【参考文献】：
期刊论文
[1]2019中国建筑能耗研究报告[J].   建筑. 2020(07)
[2]夏热冬暖地区既有公共建筑能耗调研及分析[J]. 张志杰,李颜颐,张宇霞,吴晓海,狄海燕,张晓彤.  建筑节能. 2020(02)
[3]地道风升温加热系统模型的建立及模拟[J]. 祖文超,高亚南.  建筑热能通风空调. 2018(01)
[4]地道风与太阳能烟囱通风复合系统适应性研究[J]. 李锐,王亮,周磊,钟林均,李强.  四川建筑科学研究. 2017(06)
[5]地铁车站地道风系统降温效果的数值分析[J]. 韩立辰,冯炼,袁艳平.  制冷与空调(四川). 2016(01)
[6]地道风技术在被动式超低能耗建筑中的应用[J]. 李骥,乔镖,孙宗宇,冯晓梅.  建筑技术开发. 2016(02)
[7]地下风道空气析湿量数值计算方法[J]. 刘希臣,肖益民,付祥钊.  暖通空调. 2012(08)
[8]基于地道风的空气源热泵系统研究及应用[J]. 高亚南,李永安.  建筑科学. 2010(10)
[9]多管地道降温的模拟研究[J]. 宋凌,朱颖心.  暖通空调. 2009(09)
[10]地道中土壤与空气换热的数值模拟与分析[J]. 王琳,李永安,刘培磊.  制冷空调与电力机械. 2008(04)

博士论文
[1]寒冷地区地埋管直接供冷系统数值模拟与试验研究[D]. 李忠建.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]土壤新风换热系统应用研究[D]. 杨艳芳.西安建筑科技大学 2013



本文编号：2932253