赵嵩颖，王梦娜，郑浩男

1吉林建筑大学 市政与环境工程学院,长春 130118 2中国铁建房地产集团有限公司,长春 130118

0 引言

近年来,环境污染、能源危机、土地资源匮乏等问题日益严重,在许多能源消耗中,建筑能源消耗占全球能源消耗的40 %[1],因此，能量桩技术已成为国内外热点话题之一.能量桩是一种由地源热泵技术与桩基埋管换热器结合组成的经济高效节能减排技术[2-4].能量桩换热系统的换热体作为整个热泵系统的热交换中心,其热交换效果与土壤的传热性能密切相关.由于土壤的热物性影响热量的传递,因此土壤对能量桩系统的传热效果影响显著[5].

本文以探究能量桩系统在黏土地基下的传热效率为出发点,通过模拟与试验验证,得到系统运行时土壤的温度变化规律，针对系统进行不同的启停比试验,得出了最适合黏土地基的系统运行模式，为能量桩传热系统在应用过程中的设计和运行提供理论依据.

1 黏土地基中能量桩传热模拟

1.1 模型的建立及网格划分

建立能量桩换热系统数值模型,模型尺寸为10 m×10 m×10 m(长×宽×高),模型中心设置螺旋传热管,将能量桩外部换热体简化为中心热源半径为0.6 m圆柱热源体，土壤层即为计算区域，采用结构化网格对能量桩传热系统模型进行精细划分.

为了在模拟运算过程中达到尽量精确且运算速度尽量快捷的目的,对网格高标准要求,最终划分得到的网格元素个数为254 094个，对网格质量进行检查,网格……