中深层套管式埋管换热器逆向传热现象的研究

中深层地埋管换热器取热过程中,在浅层埋管区可能存在循环液向岩土传热的逆向传热现象,对其开展研究将为提高中深层地埋管地源热泵工程系统能效提供指导。文章利用数值传热模型分析了取热时间、循环液进口温度与流量以及大地热流等参数对逆向传热深度和埋管取热损耗率的影响,讨论了在逆向传热区设置保温层对换热性能的影响。结果表明:为保持地埋管换热器达到最大取热量,建议进口温度选为10℃,即等于地表环境温度;地埋管总取热量随着大地热流以及循环液流量的增加而增加,对应的逆向传热深度和取热损耗率则逐渐降低;根据模拟结果,给出了适用于工程设计的逆向传热深度拟合计算公式,经验证其具有较高的拟合相关性。