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地源热泵垂直地埋管布管的井群水力分析与优化研究

作　者: 王崇昊
导　师: 沈致和
学　校: 合肥工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 垂直地埋管系统集分水器 Pipe Flow软件水力分析
分类号: TU83
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 66次
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内容摘要

地源热泵是一种利用土壤中所储存的太阳能资源作为空调冷热源，将其进行能量转换的空调系统。地源热泵系统设计的关键是地源换热器的设计，其直接影响热泵机组的性能和运行的效果。一些工程证明，随着使用年数的增加，室外地埋管的换热效果越来越差，水力不平衡、U形管产生堵塞是主要原因。本文从水力学分析的角度出发，研究地源热泵垂直地埋管系统的水力平衡问题。首先论文介绍地源热泵系统室外地埋管设计的基本内容，包括设计计算、施工方法、连接形式等，然后从水力学角度对室外地埋管系统进行分析。先从一口地埋管井入手，研究管径、井深、管型等对其水头损失的影响；然后分析集分水器及配管对井群水力平衡的影响；最后对场地有限条件下如何合理布管进行了探讨。论文借助Pipe Flow流量分析软件对地埋管水力问题进行分析，并结合合肥市某小区地源热泵项目设计进行验证，使实际项目能达到水力分布均匀，流量达到平衡。通过对水力计算结果的分析，得到几点对室外地埋管系统水力平衡特别是集分水器配管有帮助的方法。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-12
第一章绪论  12-18
  1.1 地源热泵系统概述  12-16
    1.1.1 发展概况及研究现状  12-13
    1.1.2 地源热泵垂直地埋管系统设计原理  13-15
    1.1.3 地源热泵垂直地埋管系统优缺点分析  15-16
  1.2 本课题研究意义  16
  1.3 本课题研究内容与研究方法  16-17
    1.3.1 本课题研究内容  16-17
    1.3.2 本课题研究方法  17
  1.4 本章小结  17-18
第二章地源热泵垂直地埋管换热器水力设计计算  18-23
  2.1 U 型地埋管设计计算  18-19
    2.1.1 U 型地埋管长度计算  18-19
    2.1.2 U 型地埋管管材选择  19
  2.2 地源侧环路循环泵选择  19-20
  2.3 U 型地埋管施工要点  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 U 型地埋管简化方法  23-29
  3.1 图论法在配水管网简化中应用  23-25
    3.1.1 图论的基本概念  23-25
    3.1.2 图论应用于配水管网  25
  3.2 U 型地埋管简化  25-26
  3.3 Pipe Flow 软件在 U 型地埋管水力计算中应用  26-28
    3.3.1 Pipe Flow 软件简介  26-28
    3.3.2 Pipe Flow 软件水力计算步骤  28
  3.4 本章小结  28-29
第四章地源热泵垂直地埋管系统水力优化分析  29-47
  4.1 地源热泵垂直地埋管系统水力优化目标  29-30
  4.2 一般室外地埋管系统布管分析  30-34
    4.2.1 室外地埋管的布置形式  30-31
    4.2.2 室外地埋管的连管方式  31-33
    4.2.3 室外地埋管系统布管的选择  33
    4.2.4 垂直地埋管系统连管思路探究  33-34
  4.3 单口地埋井的水力优化分析  34-37
  4.4 室外地埋管系统中分集水器的配管研究  37-43
  4.5 基于场地有限条件下的布管优化研究  43-46
  4.6 本章小结  46-47
第五章工程实例分析  47-60
  5.1 工程介绍  47-48
  5.2 地源侧循环泵选型  48
  5.3 建立工程模型  48-54
  5.4 室外地埋管布管系统调整分析  54-57
  5.5 垂直 U 型管流量调整方法  57-59
  5.6 本章小结  59-60
第六章结论与展望  60-62
参考文献  62-65
附录  65-69
攻读硕士学位期间发表的论文  69-70

地源热泵垂直地埋管布管的井群水力分析与优化研究

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