地源熱泵地下換熱器的傳熱模型的綜述

摘要：在總結埋管傳熱理論的基礎上，系統地介紹了國外關于地源熱泵系統地下埋管換熱器傳熱模型的研究進展，并給出了各傳熱模型的形式及其理論基礎。

關鍵詞：地源熱泵；傳熱模型

中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1000-8136(2009)26-0114-02

地源熱泵作為一項高效節能、綠色環保型的空調技術，在國外已成為一種廣泛采用的供熱空調方式，而在國內正處于研究和應用推廣階段，有著巨大的發展潛力。而作為地源熱泵應用關鍵技術之一的地下埋管傳熱模型研究，一直是國內外地源熱泵研究的一個重點和難點。

地源熱泵地下換熱器在土壤中的傳熱受許多因素的影響：包括水分遷移、回填材料的性能、換熱器周圍土壤是否發生相變、系統運行方式以及沿管長方向土壤物性的變化等等。如何全面地描述地下換熱器的傳熱情況，確定最佳的地下換熱器尺寸是發展和推廣地源熱泵系統的關鍵內容，也一直是地源熱泵系統研究的難點和熱點。

1 已有地下換熱埋管傳熱模型及相關方法

1.1 NWWA模型

NWWA模型用無限長線熱源模型來描述鉆孔周圍土壤的溫度場是一種目前工程實際中應用較多的方法，也是一種比較簡單的方法。Ingersoll利用開爾文的線熱源理論，對確定無限大介質內任一點的溫度進行了詳細的描述，一個最基本的假定是管子和線熱源必須是無限長，這樣熱流才可以看作是一維徑向熱流。Ingersoll方法只是對實際傳熱過程的粗略近似，對管子之間的熱短路、運行時間對周圍土壤的特性的影響等都沒有考慮，也沒有進一步的修正，因此這個模型的應用受到一定的限制。……