夏热冬暖地区地埋管换热器传热性能及耦合系统的研究的开题报告开题报告一、研究背景随着国家对环境保护的重视和建筑节能的要求，地源热泵空调系统逐渐成为一种节能、环保的新型空调方式。地源热泵空调系统是利用地下稳定的温度特性，通过地埋管作为换热器，将地下的低温热能提供给室内，同时将室内的热量释放到地下，达到节能的目的。目前，地源热泵空调系统已经广泛应用于夏热冬暖的地区，但是在热泵系统中，地埋管作为换热器的传热性能和与其他部件之间的耦合关系对系统的性能有重要影响，但是相关研究仍然较为缺乏。二、研究目的和意义本研究旨在研究夏热冬暖地区下地埋管换热器的传热性能和与其他部件之间的耦合关系，以优化地源热泵空调系统的性能。具体目标包括：1.建立地源热泵空调系统的数学模型，分析系统的热力学性质，并通过仿真分析系统的性能。2.研究地埋管换热器在不同运行状态下的传热性能，探究相对湿度、风速、流量对传热性能的影响。3.研究地埋管换热器与其他部件之间的耦合关系，包括管道连接方式、地板结构、室内外温度等因素对系统性能的影响。4.优化地源热泵空调系统的设计方案，提高系统的效率和节能性能。本研究的意义在于为夏热冬暖地区的地源热泵空调系统提供指导，进一步提高系统的效率和节能性能，同时还可以推广地源热泵空调系统的应用，促进建筑节能减排与环保产业的发展。三、研究内容和方法1.地源热泵空调系统的数学模型建立与仿真分析。利用热力学分析方法建立地源热泵空调系统的数学模型，对系统各部分的热力学特性进行分析。通过CodeBlocks软件对系统进行仿真分析，得出系统的热力学参数。2.地埋管换热器的传热性能分析。设计不同的试验装置，分析地埋管换热器在不同运行状态下的传热性能，分析相对湿度、流量、风速等因素对换热器传热性能的影响。3.地埋管换热器与其他部件间的耦合关系研究。通过搭建实验平台，研究地埋管与管道连接方式、地板结构、室内外温度等因素之间的耦合关系，得出地埋管与其他部件间的传热特性。4.系统优化设计方案研究。通过对地源热泵空调系统的热力学特性、地埋管换热特性以及与其他部件的耦合关系分析，提出系统优化设计方案，进一步优化地源热泵空调系统的效率和节能性能。四、预期成果1.建立夏热冬暖地区下地埋管换热器传热模型，并对模型进行仿真分析。2.研究夏热冬暖地区下地埋管换热器关键参数的优化设计方案，并推广其应用。3.发表具有一定学术价值的论文，并获得相关奖项。五、研究进度计划时间安排：2022.3-2022.6：完成地源热泵空调系统的数学模型建立与仿真分析。2022.7-2022.10：完成地埋管换热器传热性能分析，并研究其关键影响因素。2022.11-2023.2：研究地埋管和其他部件间的耦合关系。2023.3-2023.6：完成系统优化设计方案的研究。2023.7-2023.9：撰写论文，并进行审查和修改。六、参考文献[1]石磊.地源热泵系统在节能与热舒适方面的应用研究[D].河北师范大学,2009.[2]ShiQH,ChenY,FangZM.GroundheattransferanalysisinverticalU-tubegroundheatexchangers[J].AppliedThermalEngineering,2010,30(13):1861-1869.[3]LeeCH,LeeMH,LeeTS.Areviewofheattransfercharacteristicsofgroundheatexchangers[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2015,43:75-87.[4]陈丰,尚红雷.地源热泵空调系统优化设计[J].空气调节,2013(3):1-3.[5]卢泽萍,王志刚.不同安装方式对地埋管传热性能的影响研究[J].上海建筑,2018(1):461-464.