应用于地源热泵的深层地埋管换热器

摘要

当地源热泵(GSHP)系统提取的热能比补给的多时,称为负平衡,可利用深层地埋管换热器(BHE)作为补充热源.地源热泵系统可以有效利用空间,使得占用空间小或可被忽略.但是,较大的配置可能需要一定量的面积用于钻孔.可以通过将钻孔紧密排列以减少钻孔面积,这使得系统易受冷热量平衡的影响.如果热补给是有限的,钻孔温度将下降,这也会降低系统的性能.为了冷热平衡,深层地埋管换热器必须维持所需的温度水平,而无需热补给.应用数值模型模拟深层地埋管换热器性能随时间的变化,并确定单位热负荷和可持续提取的能量.对于占地面积有限的建筑和冷热量为负平衡的地源热泵系统,本研究结果提议了一种替代解决方案.可以看出,深层地埋管换热器可以承担较高(随深度越来越多)的热负荷,而且在系统的寿命周期内可维持所要求的温度水平.深层地埋管换热器可减少所需的钻孔长度,在空间稀缺和/或冷热量为负平衡的区域,是地源热泵系统的一个可行选择.