中深层地热井下同轴换热器长期换热性能研究
2021-05-23李奉翠韩二帅吴京安鲁冰雪
煤田地质与勘探 2021年2期
关键词:深度
李奉翠,韩二帅,梁 磊,吴京安,鲁冰雪
(1.河南城建学院 能源与建筑环境工程学院,河南 平顶山 467036;2.河南城建学院 材料与化工学院,河南 平顶山 467036)
传统地源热泵系统以深度300 m以浅岩土层中的热能作为热源为建筑供热[1],其大规模应用占地面积较大,在人口稠密城区受到一定限制。增加换热器长度,提取能量品味更高的中深层地热能可很好地解决此问题,因此,采用井下换热器提取中深层地热能的方法逐渐被关注[2]。
目前,国内外学者针对井下换热器提取中深层地热能的方式做了大量研究。韩二帅等[3]依据工程实例对比,分析无干扰地热供热和水热型地热供热2种技术的应用效果,表明无干扰地热供热技术更具有环保性;邓杰文等[4]、刘俊等[5]等通过实验测试证明用井下换热器提取中深层地热能为建筑供热的可行性和高效性。此外,研究人员采用数值模拟分析换热影响因素对井下换热器取热能力的影响[6-12]。然而,目前的研究主要针对井下换热器单个供热周期的换热性能,缺乏对其长期换热性能的分析。与浅层地埋管换热器运行特点[13]不同,中深层地热能井下换热器在供暖季提取地热能为建筑供热,在非供暖季处于停歇状态。在停歇期间,中深层岩土在大地热流作用下进行温度恢复,其恢复程度影响换热器次年的取热能力。随着中深层地热能不断开发并用于建筑供热,为明确换热器供热的可持续性,其长期换热性能问题亟待研究。……
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