相变套管型地源热泵换热性能数值研究OA

文章研制了一种具有双层换热管并填充相变材料(PCM)的相变套管,利用该相变套管构建一种新型的地源热泵系统。该系统在维持PCM体积稳定的同时,显著提升了地源热泵的换热性能。采用数值模拟方法优化了PCM的潜热和导热系数、地源热泵的运行-间歇时间,分析了相变套管型地源热泵的换热性能,并讨论了其经济可行性。结果表明:当PCM的导热系数由0.6 W/(m·K)增至1.8 W/(m·K)时,相变套管型地源热泵的单位延米换热效率提升约61.7%;相变潜热对相变套管的换热能力和土温调节能力影响相对较小;延长相变套管型地源热泵的间歇时间可以提升其换热率。与普通泥浆和PCM回填方式相比,增强型相变套管地源热泵总换热量分别提升约13.9%和9.8%,并且有效减轻了土体温度波动,经济性更优。