海床砂土源热泵毛细管前端换热器换热性能研究

摘要

海床砂土源热泵是典型的清洁能源供能系统之一。为探究其毛细管前端换热器的换热性能，利用Matlab软件构建了换热器各个毛细管的数值传热模型，并基于该模型分析了管席不同位置处毛细管出口温度变化情况以及毛细管间距、埋深、管长对换热器换热性能的影响。模拟结果表明：当换热达到稳定时，管席顶部管和底部管的换热效果均优于中间各管的换热效果，并且毛细管间距、埋深和管长的增加有利于毛细管换热器换热性能的提升，毛细管间距从20 mm增大到60 mm时，冬夏季毛细管换热量分别增加了51.9%和17.8%,埋深从0.5 m增大到2.5 m时，冬夏季毛细管换热量分别增加了74.3%和53.9%,管长从0.5 m增大到3.0 m时，冬夏季换热量则均扩大了3.9倍。研究可为海床砂土源热泵前端换热器的设计提供理论支撑。

关键词

海床砂土源热泵 / 毛细管前端换热器 / 数值传热模型 / 换热性能