地源热泵系统与传统系统的差别在于增加了地热换热器。这种换热器与工程中通常遇到的换热器不同,它不是两种流体之间的换热,而是埋管中的流体与固体(地层)的换热。这种换热过程很特殊。它是非稳态的,涉及的时间跨度很长,条件也很复杂;以往对传统换热器的研究中没有现成的经验可以借鉴。地热换热器的设计是否合理又是决定地源热泵系统运行的可靠性和经济性的关键。因此,要采用和推广地源热泵首先就要对埋管中的流体与土地之间的换热过程进行深入的研究,包括埋管与土地在短期和长期工况下的换热规律、多组管子之间的相互影响、土壤冻融的影响、地下水层流动的影响等。
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