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闭环地源热泵系统模型与仿真
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摘要：地源热泵系统的特性主要由两部分决定：一是地热换热器的长度和配置，二是与之相匹配的热泵机组的性能，因此建立地热换热器和热泵机组的耦合传热模型是进行地源热泵系统性能研究的重点。由于地热换热器所涉及的传热过程的复杂性，地热换热器的传热模型仍是国内外闭环地源热泵系统研究工作的重点。作者近年来在地热换热器传热模型方面进行了一些有创新性的研究：提出了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型;另外，采用顺序模块法建立了热泵机组的数学模型;通过能量平衡关系式，建立了地源热泵系统的动态模型。利用系统模型可以模拟在不同地热换热器长度及配置情况下，系统能耗、制冷量性能系数等。通过试验验证表明，该系统模型预测结果与试验比较吻合，预测水温与实测结果最大相对误差不超过5%，制冷量或制热量最大误差不超过10%。
关键词：地源热泵 准三维模型 地热换热器
1．前言
由于地源热泵地下换热的影响因素多、设计难度大，基础数据不足，某些参数的选择不当会造成工程造价难以接受，限制了该项技术，所以直到上个世纪80年代后期才在商业、民用建筑的空调系统中采用。最近几年，大量报道反映了国外进行的工作和取得的成果[1]。
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