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题名单井增强型地热系统性能分析
被引量：3
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作者
蒋坤卿
黄思浩
李华山
卜宪标
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机构
中国科学院广州能源研究所
中国科学院可再生能源重点实验室
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室
中国科学院大学
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出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期2536-2545,共10页
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基金
国家自然科学基金(41972314)。
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文摘
为了解决深井换热器单井换热功率不高的问题,提出了一种单井增强型地热系统(single-well enhanced geothermal system,SEGS),SEGS通过在地热单井的钻孔周围建立人造热储来强化单井的换热能力。利用数值模拟的方式对SEGS进行了分析,研究了SEGS应用于建筑供暖的表现。结果表明:当换热流体采用由内管流入外管流出的流动方向布置形式时,SEGS的换热效果最好;此时单井单个供暖季平均换热功率为1603.6kW,是深井换热器的2.2倍。SEGS的换热功率随着人造热储半径的增大而增大,人造热储半径由50m提升至90m时,半径每增加10m带来的平均换热功率提升分别为102.7kW、67.0kW、43.8kW和29.2kW。单井换热功率随人造热储的厚度增加呈现先上升后略有下降的趋势,考虑到初投资问题建议热储厚度设计为400m。SEGS的换热功率随入口温度的降低以及入口流量的升高而增加。对于SEGS深度小于1500m的部分,需要考虑外管的保温。
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关键词
地热能
深井换热器
传热
数值模拟
多孔介质
人造热储
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Keywords
geothermal energy
deep borehole heat exchanger
heat transfer
numerical simulation
porous media
artificial aquifer
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分类号
TK529
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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