不同運行模式下中深層地埋管換熱器取熱特性

1 概述

為降低建筑能耗，可再生能源在建筑供暖及供冷中得到了廣泛應用

。地熱能資源豐富，具有分布廣、清潔環(huán)保、儲量大、穩(wěn)定可靠等特點

，在建筑領域地熱能開發(fā)利用中，淺層地埋管地源熱泵系統(tǒng)應用較為廣泛

，但對空調(diào)系統(tǒng)全年冷熱負荷平衡度要求比較高

，且地埋管換熱器占地面積大。

近年來，中深層地埋管地源熱泵系統(tǒng)逐漸成為新興的地熱能利用形式，地埋管換熱器占地面積小，對空調(diào)系統(tǒng)全年冷熱負荷平衡度要求低，取熱性能穩(wěn)定

。Song等人

建立了中深層套管式地埋管換熱器數(shù)值傳熱模型，研究結果表明，制熱工況下，系統(tǒng)運行初期出水溫度下降比較快，并且增大內(nèi)管的熱阻能夠有效減少流體熱損失。Liu等人

研究表明，循環(huán)介質(zhì)流量對中深層地埋管換熱器管內(nèi)流體的熱損失影響比較大，當流量從41.39 m

/h下降到4.52 m

/h，熱損失率從25.5%增加到63.7%。Chen等人

采用OpenGeoSys軟件對中深層地埋管換熱器的取熱性能進行了模擬研究，并指出當?shù)販靥荻葹?.03 ℃/m時，長期運行下的單位鉆孔深度換熱量不宜大于125 W/m。Cai等人

模擬了中深層地埋管地源熱泵系統(tǒng)的4種間歇運行方式，結果表明，不同運行方式下的地埋管換熱器出口溫降比例不超過3.57%。Liu等人

對影響地埋管換熱器性能的12種參數(shù)進行了詳細分析，并提出長期運行下單位鉆孔深度換熱量為142 W/m，循環(huán)介質(zhì)進口流速宜為0.7 m/s。孔彥龍等人

采用OpenGeoSys軟件對鉆孔換熱量進行了評估，建議在實際工程設計中單位鉆孔深度換熱量不宜大于150 W/m。……