前沿

中(zhōng)深層地(dì)熱能為建築供熱是近年來(lái)地(d低請ì)熱能領域的研究熱點之一。其中(zhōng)日影，中(zhōng)深層地(dì)埋管換熱器（以下簡稱“換熱器”）作(國議zuò)為系統中(zhōng)的核心部分畫嗎，對系統的熱提取效率起着至關重要的作(zuò)用。在實際的應用過草會程中(zhōng)（換熱原理圖如1所示），換熱流體(tǐ)通過換熱器與中(z問森hōng)深層岩土換熱，并将提取的地(dì)熱能由換熱器出口兒裡送至熱用戶，最後又流經換熱器入口重新(xīn)進行美如熱提取。本文主要從換熱器進出口水溫以及岩土溫度分布兩個方面讨論了不師計(bù)同熱負荷下中(zhōng)深層地(dì)埋管換熱器換熱窗紙性能的變化情況。

本節讨論了在不(bù)同熱負荷條件下（100kW, 150答微 kW, 200 kW和250 kW）換熱器進出口水溫的變山雜化情況，第一年供熱周期換熱器進出口水溫的變化情況如圖2所雜外示。可以看(kàn)出，在供熱周期内進出口水溫随着換熱的進行不(bù)斷下降作笑，且在較大的負荷條件下進出口水溫下降程度更中一為明顯，在第一個供熱周期内，100kW，150kW與200kW負日街荷條件下的進出口水溫分别下降了10.5 °C, 17.0 °制女C和 23.6 °C。250kW條件下的進口水外器溫在供熱結束末期以接近0 °C，不(bù)符資那合實際的運行情況。中(zhōng)深層地器煙(dì)埋管換熱器的運行特點是冬季取熱，夏季停止運行，在停歇期間(jiā雜志n)換熱器周圍的岩土進行熱恢複。依據換熱器運行特點，模拟了換熱這紅器五個供熱周期内的進出口水溫變化情況（圖3）。可以看(kàn)出，現美在連續供熱周期下，第二年供熱周期的換熱器進出口北年水溫較上一年下降程度最為明顯。第二年供熱周期後，負荷為100k匠通W、150kW下的換熱器進出口水溫變化情況基本保持不他開(bù)變，200kW下的換熱器進出口水溫仍有下志厭降趨勢。

上述分析可以看(kàn)出熱負荷較小(xiǎo)有利于換熱器穩定的熱提取，但在街雜實際應用中(zhōng)，為充分發揮換熱器的取熱優勢，換熱器取熱兒一量的設計值應為其取熱能力範圍内的最大值。故需要注意的是樂少，在較大熱負荷作(zuò)用下，應注意其逐年進口水溫的變化情況，用雜尤其是在前幾年供熱周期内進口水溫的下降程度，入口水溫應滿足實際運行時的換熱要要拿求。此外，在較大的熱負荷作(zuò)用下，換熱器進出口水溫在每個供熱周期開始至人唱結束過程中(zhōng)有着較大程度的下降。而音好換熱器在實際應用過程中(zhōng)一般與暗讀熱泵機(jī)組耦合運行，水溫變化較大對熱泵機(jī)組運行的影煙坐(yǐng)響是需要注意的另一問題。

換熱器在熱提取的過程中(zhōng)，周圍岩土溫度不(bù)斷下降。圖4為分山熱負荷為200kW的條件下，供熱周期結束輛廠時不(bù)同深度（450m，950m，1城北350m和1950m）岩土溫度的變化情況。電在從圖中(zhōng)看(kàn)出，随着深度的冷老增加岩土溫度的下降程度越大，且換熱所影(yǐng)響的徑向範圍（換熱半徑頻冷）也越大。下面主要分析不(bù)同負荷條件（100kW些費，150kW，200kW）下不(bù)同埋深處岩土溫度變化的分布放員情況（圖5）。可以看(kàn)出，在同一深度下，負荷的增加導緻換熱器周圍岩土溫要身度大幅度下降，換熱半徑也呈現增加趨勢。且埋深越深，岩土溫度的下降程度越明顯件務，換熱半徑也越大。但對于換熱半徑的增大比間醫例來(lái)說，在熱負荷從100kW增大至150kW、200kW湖裡時，1950m埋深處換熱半徑增加比例為3.75%，友門2.41%，1450m埋深處換熱半徑增加比例為5.63%，5.33%，950m照輛埋深處換熱半徑的增加比例為15.79%，睡在7.58%。結果表明，埋深較淺的岩土換熱半徑不學受負荷條件變化的影(yǐng)響程度較大。

本文分析了不(bù)同負荷條件下中(zhōng如鐘)深層地(dì)埋管換熱器換熱性能的變化情況，從換熱器進出口水溫和岩土溫飛答度變化分布情況兩個方面進行了分析，對于中(zhō爸討ng)深層地(dì)埋管換熱器的設計具有人離重要意義，本文的主要結論如下：

1）用戶熱負荷對中(zhōng)深層地(dì)埋管換熱器的進出口水溫這校變化影(yǐng)響較大。較小(xiǎo)的負荷有利于換熱器的長期穩定換熱，民東而在較大負荷條件下，換熱器進出口水溫在供麗數熱周期開始到結束期間(jiān)下降的程度身議十分明顯。對于連續供熱周期，第二年供熱周期的換熱器金那進出口水溫較第一年的下降程度最為明顯。此動謝外，對于負荷較大的條件下，換熱器逐年進口水溫的下去南降是需要注意的，應符合實際運行時的換熱要求。

2）在換熱器換熱期間(jiān)，周圍岩土溫度不(b和木ù)斷下降。用戶熱負荷的增加導緻岩土溫度的下降程度不(bù)斷廠章增加，且随着埋深越深下降程度越明顯。岩土的換森東熱半徑也受熱負荷的影(yǐng)響，随着熱負荷的增微玩加，岩土換熱半徑也不(bù)斷增加，且埋深越深換熱半徑越大。但随着熱負荷的雪女增加，埋深較淺處岩土換熱半徑的增加比例越大，表明埋深朋可較淺處的岩土換熱半徑受熱負荷變化的影(yǐ筆請ng)響程度較大。