王 洋，张可霓，范 蕊，王小清

（1. 上海市地矿工程勘察院，上海 200072；2. 同济大学机械与能源工程学院，上海 201804；3. 同济大学中德工程学院，上海 201804）

TOUGH2在地埋管热渗耦合数值模拟中的应用

王 洋1，张可霓2，范 蕊3，王小清1

（1. 上海市地矿工程勘察院，上海 200072；2. 同济大学机械与能源工程学院，上海 201804；3. 同济大学中德工程学院，上海 201804）

为确保地源热泵系统能够得到合理利用，本文在TOUGH2平台基础上建立了垂直U形地埋管三维精细热渗耦合数值模型，对系统的全年运行特性进行分析，针对冬夏负荷不平衡特点，利用TOUGH2-MP/EOS3数值代码，分析讨论系统运行过程中不同单位井深换热量对土壤温度及土壤温度恢复的影响。模拟结果表明利用TOUGH2数值模拟方法研究地埋管热渗耦合问题具有一定的优势和可行性。

土壤源热泵；温度场；数值模拟；TOUGH2

土壤源热泵系统以其机组性能系数高、节能环保效果好、利用可再生能源、系统简单、运行费用低等优越性，受到越来越多的关注[1～3]。土壤源热泵系统是利用土壤的蓄热性能，通过中间介质在封闭的地下埋管换热器中循环流动，从而实现与土壤的热交换。冬季通过热泵将土壤中的低品位能提高品位对建筑物供暖，同时贮存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物的热量转移到地下，对建筑物降温，同时在地下贮存热量，以备冬天采暖[4]。目前基本的埋管方式有水平和垂直U形管两种，垂直U形埋管因较其他埋管方式具有节约用地、效率高及性能稳定等优点而成为当前地源热泵地下埋管的主流形式。……