杨卫波，杨彬彬，汪 峰

（1. 扬州大学电气与能源动力工程学院，扬州 225127；2. 热流科学与工程教育部重点实验室（西安交通大学），西安 710049）

0 引言

地源热泵作为浅层地热能利用技术之一，因其节能、高效和环保等优势而在建筑节能中得到广泛推广[1]。然而，其高额的钻孔费用及占地面积大等缺点在一定程度上限制了地源热泵发展。为此，有学者提出将地埋管与建筑桩基相结合的能量桩[2]，能量桩兼具了桩基承载和地下换热双重功能。然而，实际运行中因桩体温度变化而导致的桩体热变形与热应力会影响能量桩的换热性能与承载能力、危害其安全高效运行。考虑到相变材料（Phase Change Material，PCM）在相变过程中具有相变潜热大及温度恒定的特点，如将PCM作为能量桩一部分填充材料则可在改善传统能量桩蓄能传热特性的同时削弱其换热过程中产生的热变形[3]。

近年来，诸多研究者探讨了PCM在地源热泵钻孔回填中应用的可行性。李启宇[4]对比分析了PCM回填和普通材料回填地埋管的传热特性，研究表明，PCM回填可以有效避免热短路现象的出现，且换热量会随着流速的增加而增大。Wang等[5]数值模拟了原土回填和PCM回填地埋管换热器的传热特性，结果表明，PCM回填可有效减少土地使用面积。王畅[6]模拟研究了夏季间歇运行工况下PCM回填地埋管的换热性能，结果显示，间歇运行初期，相变温度较低的PCM可明显改善埋管换热量，但是随着时间的进行，相变温度较高的PCM对换热器换热量的改善效果优于同期相变温度较低的PCM。……