1摘知用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法对土壤空气换tSM7fTiiiii+7sfW；t`f`fHi，出口恤的矽响分析结果明，换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而王周期性变心随看埋管深度和管长的增加，换热器的出口温度降，同时出口温度的变关键1司土壤空气换热系统传热；数值馍拟；节能中分类弓叹512+.4文献标只码入近年来，由于城市化带来的建筑封闭性以及人们对生活舒适度要求的提高，大哥压缩式空调造成了严重的能源危机和环境污染；地球臭氧层不断扩大，全球气候变暖的进程加速，异常气候的出现周期缩短，人类生存的环境开始濒临失衡。要从根本上改变目前夏季空调供冷的紧张局面，就必须有效使用可再生的天然能源，如夏季使用地下冷源的土壤空气换热系统，该系统通过将室外空气送入地下空间，利用地下埋管把空气的热量传递给土壤，再将降温后的地下空气送入房间制冷。 近20年来。土壤空气换热系统己被于医院温室学校等建筑1在炎热地区的夏季，把外界空气的热量通过换热器释放给七壤，起到降温和降空调负荷的作用，在太阳能热利用和建筑节能方面得到了广泛的应用。对于土壤空气换热系统制冷基金项目国家自然科学基金资助项目20346001；广东省自然科学基金资助项目0584；广州市科技计划项目；教育部优秀青年教师资助计划项目；高等学校博士学科点专项科研基金项目化弓节能吸附技以71模拟的研究。14沾1诚，6性能的研究，国内外学者提出了些换热模型，吴会军等2寸土壤空气换热系统在不同室外条件下的制冷特性进行了热力学分析；1.出此通过假定换热系统运行稳定，采用周期性模型分析了土壤空气换热系统的节能效果出3士1等14使用维耦合传热传质梭型。预测换热器的出口温湿度，但由于需要对换热和土壤湿度传递进行耦合计算，计算量巨大；而315的研，发现，在土壤空气换热系统中，湿度对系统性能的影响小于0. 本研宄提出土壤空气换热系统传热的维模型，以土壤热传导方程为基础，采用土壤自然温度场和埋管内空气冷却效应的叠加力1法，对壤空气换热系统的换热进行数值计算，并对埋管深度管长和管径等影响因素进行对比分析。 1数学模型土壤空气换热系统的维数学模型1所，室外空气被风机鼓入土壤空气换热管内，经土壤冷却后送人房间降温，为建筑物直接制冷或降低建筑物的空调冷负荷。在埋管无水分渗透的情况下，递，仅考虑显热的影响，这样就大大简化了数学模型，减小了计算量。 土培1壤空气换热系统土壤的热传导方程可为士壤空气换热管内，空气的能量平衡方程为，为空的温度密度热容和导热系数。 地是个复杂的边界条件，但地与室外空气间的换热存在平衡关系；同样，埋管面与管内空气间存在如下换热平衡关系我们采用控制容积法进行数值求解。首先把计算区域划分为不重叠的单元，把控制方程离散化，然后在每个控制单元上进行数值求解。控制容积法严格保证了控制体积上变量的守恒性。本文中的主要计算参数可为2结果与讨论在土壤空气换热系统中，影响系统制冷性能的要参数为理管深度符长和管径。对入口空气温度采用通用的余弦函数，如7月份温度为其振幅为276.5.对申。个圆矜进行数值计算，管内风量，定为100013，改变埋管深度管长和管径，研究其对土壤空气换热系统性能的影响，计算参考条件为埋营深度5，1管长60阳，管径0.2，2.1埋管深度的影响土壤在深度疔向上存在温度场的分布，不同的埋管深度。具有+同温度的士壤冷源。维持管长和矜径计算参考条件下的数值，分别对埋管深度山为1.6，3.2，51的换热系统性能进行计算，出口温度十算结果2.从中可以看出，对厂壤深度为1.6，1的埋拧，出温度在300.2，304.71变化而土壤深度为彡山的埋管出口温度降低隹持在298.7 303.7之间，95的时间内出口温度小于33.6；土壤深度为5.，1的埋管出温度在296.8302.4之间波动。因此随着埋管深度的，10，分别为埋管上下面室外空气和地的温加，与之对应的土壤冷源温度降低，换热系统出口温度，和印分别为地和埋管面的总传热系数，根据文献61的研，结，以分，衣小为地和埋管内的风速函数在埋管口，和出口=，5方1上的热传导可忽略，即遍倮w腿擂腧潘，扁绽w度更低，温度波动更小，从而使土壤空气换热系统2.2管长的影响令换热管埋管深度为5叫固定管径为2叫平均风速为218，模拟管长对出口温度的影响，结果3.从中可以看出，随着入口空气温度温度波动的振幅减小，而且埋管越长，出口温度的波动振幅越小。温度也越低。如室外空气温度在2.4 309.0间波动振幅为8.6艮，而埋管长为20，40，气温，范分别2.3管径的影响其他计算参考条件不变，改变土壤空气换热管的直径，换热系统出口温度的计算结果4所。从中可看出，管径为6勺换热管出口气温土增空1换热系统中出口气温降低，其波动的振幅也减小，对建筑物的供冷效果也更为明显。这是由于在平均风速定的条件下，管径较小的换热系统空气流量越小，总换热量减小，因而换热效率提高。 3结论针对土壤空气换热系统，基于土壤的热传导方程，提出了计算系统出口温度的维数学模型。通过对埋管深度管长和管径等影响因素的计算，得出以下结论土壤空气换热系统的出口温度随入口温度的周期性变化而呈周期性变化；随着埋管深度管长的增加和管径的减小，换热系统的出口温度降低且波动振幅减小，土壤空气换热系统具有更好的制冷效果；在炎热地区的夏季，以土壤为冷源，使用土壤空气换热系统具有较好的降温效果，可用于建筑物的降温或降空调负荷，具有很好的节能和环保效果。 参6文献Sci，KEHtion，2003，3173741.吴会军，朱冬生，李军，等。地冷耦合除湿型空调系统的热力学分析华南理工大学学报自然科学版，2003，3173741. 吴国忠，张久龙，王英杰。埋地管道传热计算M.哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，2003.