周聪 张育平 朱昱谌 官燕玲 王兴 荀迎久

摘要：在西安某厂区深层地热对接井安装了埋深大于2 000 m且深度不同的2个竖向U型深埋管换热系统，应用原位实验的方法进行了换热特性的研究。实验条件为埋管进水温度和水流率基本恒定，实时检测埋管的出水温度。通过埋管进、出水温差及流率得到埋管在实验条件下的综合换热强度及不同深度地热井的实验，表明埋管深度的增加对换热强度的影响很大。

关键词：U型深埋管;换热性能;原位实验;埋管深度;中深层地热能;建筑供暖

中图分类号：X 936文献标识码：A文章编号：1672-7312（2019）02-0163-05

0引言

地热能是清洁环保可再生能源，资源储量大、分布广。地热能来源于地球外部和地球内部，其中，地球内部是主要的热能来源，由于地核的作用，岩土向下越深温度越高。近年來，在西安出现了深埋管建筑供暖应用项目，竖向埋管深度超过2 000 m，该深度的岩土温度可达70 ℃以上，因此对于同样的取热量，深埋管换热系统相对浅埋管换热系统（土壤源热泵埋管深度一般在100 m至150 m之间）所需的埋管占地面积会大大减小，因此该项技术一经出现，受到高度关注。

无论浅层地埋管或是深层地埋管，地埋管换热器是整个换热系统中最重要的组成部分。对于浅层地埋管换热器传热特性的研究一直备受关注[1-4]，相关的理论已较成熟。与浅层地埋管不同的是，深层地埋管上下温度以及岩土热物性参数变化很大[5-8]，很难将问题简化为温度上下一致和岩层结构上下均匀的均质场问题，因此不能将浅层埋管换热理论直接用于深埋管。……