地埋管地源热泵工程运行换热区温度场变化特征分析

地埋管地源热泵工程在发挥供暖、制冷等作用的同时，埋管区地层温度场也发生了复杂的结构性变化，陕西地区对地下岩土体温度场影响机制研究不够深入，对热泵工程可持续利用的调控带来困难。本文依托陕西省浅层地热能开发利用示范研究基地，分析地源热泵系统稳定运行2 a及疫情影响下停止运行1a地埋管换热区的温度监测数据，研究地埋管换热区地层温度的垂向深度及平面展布特征。结果显示：系统稳定运行2 a,换热区各区域地温在时间尺度上受地埋管换热器吸排热量的影响呈波状变化，并且相较于环境温度变化表现出不同的时滞性，距离换热器越远时滞性越强；在地埋管长度以内，随着深度增加，温度波动减小；在水平向，距离地埋管越远温度波动越小，单根换热器对地温的影响半径为3.2～3.9 m;系统稳定运行2 a地埋管换热器吸排热量基本平衡，未造成地质体冷热堆积，停止运行1 a,由于吸排热量不均衡造成了地质体存在冷堆积，调控运行热泵系统可使冷堆积现象消失。该文旨在系统地分析关中盆地地源热泵工程对地温场的影响机制特征，为地源热泵平稳运行提供基础数据支持，为区域地热资源的科学、长期开发提供理论依据。