埋設管群熱交換器の熱交換性能の良し悪しは、地熱ヒートポンプシステムの経済性と合理性を決定します。埋設管熱交換器の熱交換特性変化の法則を探るために、岩土層下における埋設管群熱交換器の伝熱三次元数値モデルを構築し、浸透速度、管入口水温及び入口流速が管群の単位井深熱交換量、出口温度及び土壌温度場に及ぼす影響を定量的に解析しました。研究結果は、入口水温と地下水浸透速度の変化が管群の熱交換性能に大きな影響を与え、入口流速の変化は影響が小さいことを示しました。浸透速度が大きいほど熱交換効果が良く、土壌内の熱蓄積現象を緩和できます。高い入口水温は管群の単位井深熱交換量を増加させますが、土壌の熱的不均衡を引き起こしやすくなります。入口流速の増加は管群の熱交換量の向上効果が弱いですが、ポンプ消費電力の大幅な増加を招きます。

埋設管群熱交換器;数値シミュレーション;地下水浸透;岩土分層;熱交換特性