杨卫波，杨彬彬，李晓金

（1.扬州大学 电气与能源动力工程学院，江苏扬州 225127；2.恒通建设集团有限公司，江苏扬州 225009）

0 引言

为了解决日益严重的能源短缺问题，地源热泵（GSHP）系统因其节能高效的特点而得到了广泛的应用，然而在取放热不平衡条件下地埋管换热器（GHE）全年累计取放热量不平衡，产生“土壤冷热堆积”问题，使得 GHSP性能降低［1-2］。为解决这一问题，已有学者提出采用相变材料（PCM）作为钻孔回填材料，利用PCM相变来缓解土壤温度波动幅度。

BOTTARELLI等［3-4］利用 COMSOL 研究了在回填材料中添加PCM对水平埋管换热器传热性能的影响，结果表明，PCM能够减缓土壤温升，改善热泵性能。QI等［5］分别探讨了采用土壤、石蜡、RT27、酸及增强酸作为回填材料的GHE传热性能，发现由于相变过程中PCM温度不变、热影响半径小，使得PCM回填比普通土壤回填具有一定优势。王畅［6］采用单因素法分析了相变过程、相变潜热、土壤初始温度和流量等因素对GHE换热性能的影响规律。CHEN等［7］数值模拟了PCM作为回填材料对GSHP效率的影响规律，结果表明，具有低导热系数的PCM将显著降低系统效率，而具有与普通回填材料相当导热系数的PCM将改善GSHP系统的效率和运行稳定性。LI等［8］比较了采用定型PCM和碎石混凝土作为回填材料的U形管换热器传热性能，发现采用定型PCM回填的单位钻孔深度换热量是碎石混凝土的1.223倍，而热影响半径为碎石混凝土的0.9倍。杨卫波等［9-11］试验与模拟研究了PCM回填地埋管换热器的蓄能传热特性。结果表明，夏季和冬季工况下，采用PCM回填可在提高蓄能性能的同时降低钻孔外土壤温度变化幅度，提高土壤温度恢复率，减小土壤热影响半径。……