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跨季节土壤蓄热太阳能数值模拟研究

郭占全  苑中显  张琦  
【摘要】:为减少太阳能利用所受的季节性限制,以太阳能跨季节蓄热为背景,土壤为蓄热介质,利用ANSYS软件对水平地埋管与土壤的非稳态换热过程进行三维数值模拟。在流速、管径、土壤初始温度以及运行时间等条件相同的情况下,分别讨论埋管深度、管内流体温度、土壤热物性参数以及埋管间距对土壤蓄热效果的影响。结果表明:对于埋深为1.5m、2.0m、2.5m这三种工况,埋深2.5m的土壤蓄热量最大,埋深1.5m的蓄热量最小。对于流体温度为60℃、70℃、80℃这三种工况,温度为80℃的土壤蓄热量最大,60℃的蓄热量最小。对于沙土、粘土、褐土和花岗岩这四种土壤,褐土是最有利于蓄热的,沙土是最不利的。对于埋管间距为2.8m、3.2m、3.6m、4m这四种工况,土壤蓄热量随埋管间距的增大而增大,管间距为4m的土壤蓄热量最大,2.8m的蓄热量最小。

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