يعتبر نظام المضخة الحرارية الأرضية المتوسطة والعميقة كمصدر منخفض الكربون للتدفئة، دعماً تقنياً لتحقيق هدفي "الكربون المزدوج". ومع ذلك، يؤدي التشغيل طويل الأمد لنظام المضخة الحرارية الأرضية المتوسطة والعميقة إلى انخفاض درجة حرارة التربة المحيطة، مما يضعف كفاءة مبدل الحرارة بأنابيب الدفن الأرضي. لحل هذه المشكلة، تم اقتراح نظام مضخة حرارية أرضية متوسطة وعميقة مبني على التكامل بين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ونظام تخزين الحرارة (المسمى النظام المتكامل)، وتم بناء نموذج لمحاكاته على منصة TRNSYS (برنامج محاكاة الأنظمة اللحظية)، مع تشغيل المحاكاة لفترة 20 سنة ومقارنته مع النظام التقليدي. أظهرت الدراسات أن درجة حرارة التربة المتوسطة للنظام المتكامل تحافظ على نطاق 41 ~ 42 ℃، وبلغ متوسط معامل كفاءة النظام السنوي ومتوسط معامل كفاءة وحدة المضخة الحرارية السنوي 4.38 و6.05 على التوالي، وتفوق النظام المتكامل التقليدي في كفاءة النظام، واستهلاك الطاقة، والاستقرار. بالإضافة إلى ذلك، ينتج النظام المتكامل متوسط طاقة سنوية يولد أكثر من استهلاكه الذاتي بمقدار 15.18 ميغاواط·ساعة، مما يقلل من تكلفة التشغيل ويعزز الفوائد الاقتصادية. يمكن أن توفر نتائج البحث مرجعية لتصميم معلمات نظام المضخة الحرارية الأرضية متعددة الطاقة التكاملية.

مضخة حرارية أرضية متوسطة وعميقة; توازن حراري للتربة; تكامل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وتخزين الحرارة; تكنولوجيا التدفئة منخفضة الكربون