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多年運行雙U地埋能量樁模型.rar

      埋地能量樁又稱地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能）實現由低品位熱能向高品位熱能轉移的裝置。通常地源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。

     利用土壤深處冬暖夏涼的特性，適當的建筑周圍布置能量樁陣列，充分的利用地源能量替代建筑內空調等溫控設備，起到節約環保的功能。

      地源熱泵技術是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性，在夏天將室內的余熱轉移到低位熱源中，在冬天把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方，達到降溫或制冷的目的[1]。地源熱泵技術比傳統鍋爐技術節省70%以上的能源和40%～60%的運行費用；在制冷時，地熱泵技術要比普通空調節能40%～50%，運行費用降低40%以上。

能量樁是一種樁埋管形式地源熱泵技術與傳統樁基礎相結合的經濟、高效、節能減排的新技術。通過在樁基礎中埋設各種形狀的換熱器裝置，進行淺層低溫地熱能轉換，在滿足常規樁基力學功能的同時還能接觸熱阻實現與淺層地能的熱交換，起到樁基和地源熱泵預成孔直接敷設埋管換熱器的雙重作用[3]。工程樁埋管的使用，可減少建筑物周圍鉆孔的數量，縮短工期，降低成本，提高施工效率，節約建筑用地，減少埋管需要的地面面積，避免后期擴建工程對地下換熱器的損壞[4]。混凝土或者鋼材料的樁體作為傳熱管的回填材料，密實性高、與大地的接觸更好、接觸熱阻小、傳傳遞與交換效率更高。能量樁系統中傳熱管被澆注在樁體內部，回填材料可理解為混凝土，密實性好；較豎直埋管形式有較好的傳熱性能，從而在等量熱傳遞情況下可以減少埋管的長度。目前已有的樁基埋管換熱器主要有單U型、W型、雙U型和單螺旋形等形式。

本次模型是一款埋深60米的雙U型埋地能量樁，目標運行8年，8年期間在每個季度每天都按照需求間斷運行。

模型計算了8年時間內土壤、混凝土溫度分布，雙U管換熱系數變化等數據。以下是局部數據展示：

每米長換熱系數隨時間的變化

混凝土澆筑桶內部溫度監測數據

周圍土壤監測溫度

兩根U管出入口溫度監測數據

地下60米出的溫度探頭監測數據