既有地热单井采暖系统换热量的增强方法

作者：卜宪标; 冉运敏; 李华山; 雷军民; 王令宝^*

来源：太阳能学报, 2020, 41(10): 369-374.

DOI：10.19912/j.0254-0096.2020.10.049

• 地热采暖
• 地热能
• 热阻
• 保温
• 单井
• 井下换热器

针对企业关注的单井换热量提高和优化运行问题,建立地热井内流体的流动换热方程和岩石的能量方程,并与热泵相结合,分析保温材料性能、注入水温度和流量对系统性能的影响。结果表明:地热井采出热功率随保温材料性能的增强而增大,保温材料导热系数从0.21 W/(m·K)减小到0.04 W/(m·K)时,地热井采出热功率从516.62 kW增加到543.92 kW;降低注入水温度可增大热泵输出功率,注入水温度为2.5、5.0、7.5和10.0℃时,地热井采出热功率分别为579.86、550.82、521.78、492.74 kW,热泵的输出功率分别为796.70、744.99、694.38、645.14 kW;井内对流热阻远小于岩石导热热阻,流量的增加对于提高换热量的作用较小。

• 单位
  兰州兰石能源装备工程研究院有限公司; 中国科学院大学; 中国科学院广州能源研究所