砾石回填与水泥灌浆的垂直地埋管换热器自然对流影响的实验比较

摘要

垂直闭环地埋管换热器(BHEs)设计中必须考虑土壤的热性能.通常,假定热传导是热量在土壤中传递的唯一过程.然而,密度差异引起的自然对流也是热量在多孔介质中传递的一个重要过程,如具有较高的孔隙度没有地下水流的饱和土壤.在本次研究中,利用现场热响应测试(TRTs)评估特定地点的土壤热性能,并通过实验分析地埋管换热器内部和周围自然对流的热传导.在一个由砂土组成的饱和地层中安装两种不同结构的地埋管换热器(一个回填碎石,另一个灌入水泥).使用无限长线热源(ILS)模型与拟牛顿法解释热响应测试的数据,研究来自外部环境干扰的影响.根据四个不同放热量的热响应测试,发现地埋管换热器内部和周围的自然对流显著影响其热性能.