冬季工况地埋管换热器换热特性的影响因素

作     者：赵天雨 朱启银 杨强 朱冠宇 赵耿 庄培芝 ZHAO Tianyu;ZHU Qiyin;YANG Qiang;ZHU Guanyu;ZHAO Geng;ZHUANG Peizhi

作者机构：中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 济南金衢公路勘察设计研究有限公司山东济南250020 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 

出 版 物：《深圳大学学报（理工版）》 (Journal of Shenzhen University(Science and Engineering))

年 卷 期：2022年第39卷第1期

页      面：28-35页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中央高校基本科研业务费资助项目(2020ZDPYMS08)。 

主　　题：岩土工程 地埋管换热器 冬季工况 数值模拟 换热效率 土壤温度场 

摘      要：地埋管地源热泵技术可为冬季桥梁融雪工程提供绿色、环保的解决方案,但冬季工况地埋管换热效率的影响因素尚不明确.针对单U型地埋管换热器,采用数值计算方法,研究入口温度、回填材料配比、孔深和间距对冬季取热能力及周围土壤温度分布的影响.结合某桥梁实际供暖工况,建立3种不同埋深的单个换热器模型及3种不同间距的换热器群模型,并进行多工况条件下的影响因素对比分析.结果表明,系统运行48 h时,入口温度为2℃条件下的换热功率将较8℃时提高约82%;降低回填料中膨润土的质量分数有利于换热;随着换热器深度增加,每延米取热能力下降;扩大换热器间距可减弱彼此间的热干扰效应;运行8 h时,间距4 m条件下较间距3 m时换热功率提高5.4%,间距5 m条件下较间距4 m时提高1.9%.