| Abstract |
ABSTRAKTS
Siltumsūknis ir ierīce, kas spēj pārvietot siltumu no viena šķidruma zemākā temperatūrā uz citu augstākā temperatūrā. Zemes siltuma sūkņi parasti tiek klasificēti pēc zemes cilpas veida. Darbības koeficientu (COP) izmanto, lai definētu siltumsūkņu siltuma veiktspēju.
Lielā daļa enerģijas, ko izmanto apbūvētajā vidē, ir uzlabojusi ēku energoefektivitāti, jo īpaši to apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmu energoefektivitāti, kas ir politikas mērķis, lai samazinātu enerģijas patēriņu un co2 emisijas valsts un starptautiskā līmenī. Zemes siltuma sūkņu sistēmas, ņemot vērā to augsto lietderības koeficientu (cop) un zemās co2 emisijas, ir ieguvušas arvien lielāku uzmanību.Šis darbs ir saistīts ar zemes siltummaiņu modelēšanu, visbiežāk sastopamo zemes siltummaiņu veidu. To rūpīgā konstrukcija ir svarīga ģeotermālo siltumsūkņu sistēmu īsajam laika grafikam un ilgajam laika posmam. Atšķirībā no hvac sistēmu parastajām sastāvdaļām zemes siltummaiņu nevar projektēt, pamatojoties uz maksimālās slodzes datiem, bet ir jāizmanto dinamiskie siltummodeļi, kas spēj ņemt vērā siltuma pārnesi urbuma iekšienē, kā arī apkārtējo zemi. Lai izstrādātu dinamisku trīsdimensiju elementu (3d), ir izmantota maksimālā elementa metode.
Viena zemes siltummaiņas un divu zemes siltummaiņu masīvu modelis. Šajā modelī izmantotais strukturētais tīkls ļauj precīzi attēlot dubultās ģeometrijas ap caurulēm zemes siltummaiņā un apkārt esošo zemi ap urbumu. Plūsmas transportēšana, kas cirkulē pa cauruļu cilpu, ir skaidri imitēta šajā modelī. Šajā modelī ir pārstāvēta arī grunts, kas atrodas zem urbuma.
Šajā darbā 3D skaitliskais modelis ir izmantots, lai izmeklētu siltuma pārneses trīsdimensiju īpašības gan īsā, gan ilgā laika posmā un ap to. Ieviešot divdimensiju (2D) modeli, izmantojot to pašu skaitlisko metodi un salīdzinot simulācijas rezultātus no 3D un 2D modeļiem, ir identificēta un kvantitatīvi noteikta būtiskākā trīsdimensiju iedarbība. Secinājumos ir uzsvērti daži 2D modeļu ierobežojumi, un, pamatojoties uz konstatējumiem, ir ieteiktas un validētas metodes 2D modeļa precizitātes uzlabošanai.
Turklāt, lai modelētu integrētu GSHP sistēmu, tika izmantoti 3D un 2D ierobežotā apjoma modeļi, un ir pētīta to ietekme uz vispārējām sistēmas veiktspējas prognozēm. 3D skaitliskais modelis ir izmantots arī, lai pārbaudītu termisko mijiedarbību grunts Siltuma apmaiņas blokos un novērtētu. |
