竖进平出型地埋管群设计及换热特性研究

作者：张杰; 马培发; 莫丽; 赵萌

来源：工程热物理学报, 2022, 43(10): 2734-2741.

• 地源热泵
• 竖进平出
• 埋地管群
• 强化换热

融合水平和竖直埋管换热器结构优点，设计了一种竖进平出型地埋管群增强换热系统，以成都某实验室为例建立浅层地热利用系统模型，研究负荷工况下其换热性能，探究了管间距、流量、土壤性质、环境温度、运行模式、地下水渗流对系统换热性能的影响。结果表明：相较于传统埋管结构，竖进平出埋地管群换热性能可提升65%以上；增大土壤利用率和减小热影响是影响强化换热的关键因素；间歇运行有利于提升系统换热量；浅层热泵系统受环境影响较大，夏季环境温度增加5℃系统换热量下降约20%；当回填材料导热系数从1.2 W·m-1·K-1增至2.4 W·m-1·K-1时，系统换热量提高32%；系统换热量随渗流速度增大而增大，横向渗流方向换热量小于纵向，且相较于无渗流情况换热量分别提高14.8%和22.4%。

• 单位
  石油大学机电工程学院; 西南石油大学