地热能供热工程下浅层地埋管换热系统优化设计及提升能效的策略

摘要

跟着全球能源的变革与“双碳”目标的达成，地热能在供暖行业的使用价值呈现明显提升，身为关键技术的浅层地下管道换热体系，正遭遇类似岩石与土壤的热量平衡以及取热效率下滑的问题，本文专门对中浅层阵列式地埋管换热器展开了研究，且构建起一个涉及套管结构和多孔介质传热的物理模型。研究结果说明：更改流量方案可以有效减轻岩土热失衡难题，使用时长达到5年后，与流量恒定情况相比，出口温度上升幅度下降了72%-79%，若采用取热或者排热模式，热泵的年平均COP分别增长了0.452~0.667和0.202~0.48。系统全部的能源消耗也降低了30%以上，尤其是循环泵所消耗的能源减少了46.16%，此文章所说明的改变流速的优化举措，不仅为实现地下管道换热系统性能的增强，实现供应与需求的动态平衡，而且在推动地热资源实现高效利用上起关键作用。