来源：期刊VIP网 时间：
作者：王春磊;张佳乐;李玉山;何剑波;谭松成;骆进;
单位：甘肃省地下水工程及地热资源重点实验室;甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院;中国地质调查局天津地质调查中心(华北地质科技创新中心);中国地质调查局雄安城市地质研究中心;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司;甘肃省地质环境监测院;中国地质大学(武汉)工程学院;
摘要：地埋管换热性能受多种因素影响，但由于现场测试难度大、耗时长和费用较高，前人大多仅针对单一因素展开研究，缺乏对其关键因素的系统了解。提出了一种水平等尺度模型平台，该平台可多次重复测试不同影响因素对地埋管换热效果的影响，在验证了水平等尺度模型可靠性的基础上，测试了三进一出型和单U型地埋管的换热效率，并进一步测试了管间距对其换热性能的影响，最后通过数值模拟分析了影响地埋管换热效率的机制。结果表明：在1.0和2.0 kW 2种功率下，与单U型地埋管相比，三进一出型地埋管的钻孔热阻分别降低了10.2%和35.9%，平均能效系数分别提高了3.4%和28.8%；当三进一出型埋管间距由60 mm增加至120 mm时，钻孔热阻降低了28.7%；管壁厚度的增大导致地埋管出口水温呈线性升高，管壁热阻也呈线性增大；扩大管间距时，出口流体温度和钻孔中心点处温度降低，这说明扩大管间距可以充分降低管间热干扰，达到提升换热效率的目的。因此，三进一出型地埋管充分利用了减薄进水管壁以减少热阻、增加出水管壁厚度以减少热损失的特点，且通过多管增大换热面积、增加管间距、减少管间热干扰等综合措施，显著提升了地埋管的整体换热效率。研究成果可为地埋管换热性能分析提供重要的实践手段，并为提升地埋管换热效率提供关键依据。
关键词：地源热泵系统;;地埋管换热器;;换热性能;;水平等尺度物理模型;;机理研究
基金资助：甘肃省自然资源厅科技创新项目(202232);; 甘肃省2023年度省级基础地质调查项目(202330);; 湖北省自然科学基金联合基金项目(2023AED197);; 中国地质大学（武汉）2024实验技术研究项目（SJ-202406）
