地下水渗流与地源热泵热量运移耦合模拟

作者：孙婉^*

来源：太阳能学报, 2021, 42(05): 16-23.

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2019-0019

• 地源热泵
• 地下水渗流
• 地温场
• 换热功率
• FEFLOW

为准确模拟不同地下水径流条件下地源热泵系统地埋管换热区地温场变化特征、系统换热性能变化规律以及由此而产生的热量堆积效应等问题,以同济大学生态园试验场地为研究对象,采用理论分析及数值模拟计算为主要手段,建立了水流、介质、热量三场耦合的数值模拟模型。结果表明:随着地下水渗流速度的增大,热量逐渐向地下水流动方向偏移,粉砂层扩散偏移幅度小于细砂层,细砂层小于粗砂层。0～80 m深度,土层热量堆积明显,处于含水层深度范围内的80～100 m深度土层热量堆积越少。随着地下水渗流流速的增大,地埋管换热器单位深度换热功率逐渐增大,两者为线型关系,地下水渗流流速为1.33×10-4、6.30×10-4及1.27×10-3m/d时地埋管换热器换热功率增幅分别为0.53%、1.31%及2.43%。