發(fā)布時間：2021-03-27 11:23

　　針對企業(yè)關(guān)注的單井換熱量提高和優(yōu)化運行問題,建立地?zé)峋畠?nèi)流體的流動換熱方程和巖石的能量方程,并與熱泵相結(jié)合,分析保溫材料性能、注入水溫度和流量對系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明:地?zé)峋沙鰺峁β孰S保溫材料性能的增強而增大,保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)從0.21 W/（m·K）減小到0.04 W/（m·K）時,地?zé)峋沙鰺峁β蕪?16.62 kW增加到543.92 kW;降低注入水溫度可增大熱泵輸出功率,注入水溫度為2.5、5.0、7.5和10.0℃時,地?zé)峋沙鰺峁β史謩e為579.86、550.82、521.78、492.74 kW,熱泵的輸出功率分別為796.70、744.99、694.38、645.14 kW;井內(nèi)對流熱阻遠小于巖石導(dǎo)熱熱阻,流量的增加對于提高換熱量的作用較小。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

單井地?zé)釗Q熱原理圖

QE與λ1的關(guān)系

圖3為采暖開始20周后井內(nèi)流體溫度隨井深的變化關(guān)系。由圖3可知，λ1越大注入井內(nèi)流體溫度越高，而井口采出水溫度越低。這是因為λ1越大采出通道內(nèi)流體的熱量傳遞到注入通道內(nèi)的越多，導(dǎo)致注入通道內(nèi)流體的溫度升高越大，而采出通道內(nèi)流體的溫降越大。λ1分別為0、0.04、0.10、0.21 W/（m·K）時，對應(yīng)的井口采出水溫度分別為19.47、19.31、19.07、18.66℃。圖4所示為井深對單位延米換熱功率和注入通道內(nèi)水溫的影響。圖中qL表示單位延米換熱功率，可以發(fā)現(xiàn)qL隨井深基本呈線性增大的趨勢�？梢�，增大鉆井深度是增大單井取熱功率的有效手段，但實際工程中還要兼顧經(jīng)濟性。地?zé)峋疃让吭黾?米，qL增大約0.105 W/m，這是因為巖石溫度隨井深的增加遠大于注入通道內(nèi)水溫隨井深的增加，兩者之間的傳熱溫差隨井深在增大。

【參考文獻】：
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