Métodos de adquisición de parámetros y control de límites

La corteza terrestre se divide de arriba a abajo según el estado térmico en zona templada, zona de temperatura normal y zona de calentamiento. La temperatura del suelo en las zonas templadas está controlada por la temperatura del aire, que cambia cíclicamente día y noche y anualmente. A medida que aumenta la profundidad, la magnitud del cambio disminuye rápidamente. La profundidad donde la influencia de la temperatura tiende a cero se llama zona de temperatura normal. La temperatura del suelo en la zona de temperatura normal es generalmente ligeramente superior a la temperatura media anual de la región en 1 a 2°C. la temperatura promedio anual de la región se puede utilizar para representar la temperatura en la zona de temperatura normal. La profundidad normal de la zona de temperatura es de 5 a 10 a 20 m en latitudes bajas, de 10 a 20 m en latitudes medias y puede alcanzar unos 30 m en algunas áreas. Si el rango de variación anual de los 10 m de profundidad de Nanjing es inferior a 0,1°C, se puede considerar como la zona de temperatura normal anual. La temperatura del suelo por debajo de la zona de temperatura normal se ve afectada principalmente por el calor interno de la tierra y aumenta regularmente con la profundidad, lo que se denomina zona de calentamiento. La profundidad (m) necesaria para que la temperatura aumente 1°C se denomina nivel de calentamiento geotérmico, que generalmente aumenta 1°C cada 33 m (expresado como 33 m/1°C). Sin embargo, debido a las diferencias en la conductividad térmica de las rocas, el movimiento de la corteza terrestre y las condiciones hidrogeológicas, el nivel de calentamiento geotérmico varía mucho de un lugar a otro. En el norte de China, es de 33 a 43 m/℃.

De acuerdo con los cambios de temperatura con el tiempo a diferentes profundidades establecidas en el Parque de Software UFIDA en el distrito de Yongfeng, Beijing (Figura 5-3), la temperatura de la formación cambia mucho y la curva fluctúa por encima de los 10 m, mientras que por debajo 10m Los cambios de temperatura son pequeños y la curva básicamente fluctúa.

Figura 5-3 Cambios de temperatura a diferentes profundidades en el área de Yongfeng de Beijing durante el año.

La curva de cambio de temperatura con la profundidad medida en el Parque Olímpico de Beijing también muestra (Figura 5-4) que la temperatura de la formación generalmente aumenta con la profundidad. Debido a la influencia de la temperatura atmosférica, la diferencia de temperatura de la superficie dentro del rango de profundidad de 10 m es grande, y la temperatura por debajo de 10 m básicamente mantiene una tendencia ascendente relativamente estable.

Figura 5-4 Curva de cambio de temperatura del suelo del Parque Forestal Olímpico de Beijing con profundidad

Se puede ver en el mapa de contorno de temperatura del suelo de 70 m (Figura 5-4) que la temperatura del suelo de 70 m valor en el área de evaluación La mayoría de las temperaturas están entre 13 y 16 ° C, con áreas esporádicas por encima de 16 ° C. Las áreas relativamente grandes se distribuyen principalmente en Xueyuan Road-Wali, Shunyi, Xiaotangshan y otras áreas.

2. Ensayo de propiedades físicas térmicas de roca y suelo

1) Parámetros físicos basados ​​en estadísticas de litología

Según la clasificación de litología y propiedades físicas de la roca. y suelo, en estadística matemática Basado en el promedio ponderado del perfil completo del pozo. Los parámetros de propiedades físicas correspondientes a diferentes litologías de cada pozo de muestreo se muestran en la Tabla 5-2 ~ Tabla 5-6.

Tabla 5-2 Lista de parámetros físicos de la arcilla en diferentes regiones

Tabla 5-3 Lista de parámetros físicos de la arcilla limosa en varias regiones

Tabla 5 -4 Arcilla pesada en varias regiones Lista de parámetros físicos de la arcilla limosa

Tabla 5-5 Lista de parámetros físicos de la arcilla limosa en varios lugares

Tabla 5-6 Lista de parámetros físicos de limo arenoso en varios lugares

2) Análisis comparativo de parámetros físicos de diferentes litologías en un mismo lugar.

Para mostrar visualmente las diferencias en los parámetros de propiedades físicas entre diferentes litologías en el mismo pozo de muestreo, se compararon las diferentes litologías en cada sección del pozo, como se muestra en las Figuras 5-5 ~ 5-15.

Al comparar los parámetros físicos de diferentes litologías de poros, se puede observar que la relación de porosidad, el contenido de humedad natural y la gravedad específica de la arcilla, la arcilla limosa y la arcilla limosa pesada son ligeramente superiores a los de los limos arcillosos y suelo arenoso Suelo limoso. Los índices de porosidad de las cinco litologías oscilan entre 0,51 y 1,09, y el contenido de agua natural oscila entre 17,6% y 36,88.

Con base en los cambios anteriores, en comparación con los "Datos empíricos sobre el suelo" del Manual de ingeniería geológica, se puede ver que los valores medidos están dentro del rango de parámetros empíricos. Al comparar las curvas de comparación de conductividad térmica, se puede ver que la conductividad térmica del suelo limoso arenoso en la Figura 5-5Kj es pequeña; la conductividad térmica del suelo limoso arenoso con agujeros Lm1 en la Figura 5-6 es grande; del suelo limo arenoso con agujeros Xh1 en la Figura 5-8. El valor de conductividad térmica es pequeño. Para saber si estos valores atípicos estaban dentro del rango de los parámetros empíricos, se revisaron los valores empíricos dados en el capítulo Energía geométrica en aplicaciones HVAC del Manual ASHRAE de 2003 (Tabla 5-7).

Figura 5-5 Comparación de diferentes parámetros de litología y propiedades físicas del pozo de kilojulios

Figura 5-6 Comparación de diferentes parámetros de litología y propiedades físicas del pozo lm 1

Figura 5-7 Comparación de diferentes litologías y parámetros físicos del pozo LM2

Figura 5-8 Comparación de diferentes litologías y parámetros físicos del pozo xh 1

Figura 5- 9 Diferentes pozos de XH2 Comparación de litología y parámetros físicos

Figura 5-10x Comparación de diferentes litologías y parámetros físicos del pozo H3

Figura 5-5-11 Comparación de diferentes litologías y parámetros físicos del pozo

Figura 5-12 Comparación de diferentes litologías y parámetros físicos del pozo lf 2

Tabla 5-7 Valores empíricos de varios valores físicos típicos de rocas y suelos parámetros

Con la tabla En comparación con el rango de parámetros proporcionado en , los resultados medidos están cerca de los valores empíricos de la tabla. El suelo arcilloso (que incluye arcilla, arcilla limosa y arcilla limosa pesada) tiene una alta conductividad térmica [promedio 1,75 w/(m·k)] debido a su gran contenido de agua natural (promedio 27%) y gravedad específica (2,73). El suelo limoso (incluido el limo arenoso y el limo arcilloso) tiene una baja conductividad térmica [promedio 1,63 w/(m·k)] debido a su bajo contenido de humedad natural (promedio 22,6%) y su baja gravedad específica (2,69). Se puede observar que la conductividad térmica de la roca y el suelo es directamente proporcional a su contenido de agua natural y su gravedad específica.

3) Análisis comparativo de parámetros físicos de una misma litología en diferentes lugares.

Para mostrar visualmente los cambios en los parámetros de propiedad física en diferentes ubicaciones con la misma litología, se compararon los parámetros en la misma ubicación con la misma litología. Los resultados se muestran en la Figura 5-13 ~ Figura. 5-16.

Al comparar los parámetros físicos de diferentes lugares con la misma litología, se puede ver que el contenido de humedad natural, la densidad natural, la gravedad específica, la saturación y la proporción de vacíos del suelo arcilloso y limoso en diferentes lugares No cambia mucho, pero la conductividad térmica Hay diferencias obvias en los valores de los coeficientes, entre los cuales Limaipai es el más grande, el área de Xinghuyuan es más pequeña y otras áreas están en el medio.

Figura 5-13 Comparación de parámetros físicos de arcilla limosa en diferentes lugares

Figura 5-14 Comparación de parámetros físicos de arcilla limosa en diferentes lugares

Figura 5 -15 Peso pesado en diferentes lugares Comparación de parámetros físicos de suelo arcilloso limoso

Figura 5-16 Comparación de parámetros físicos de suelo limo arcilloso en diferentes lugares

Figura 5-17 Comparación de suelos limosos arcillosos parámetros del suelo limo arenoso en diferentes ubicaciones

3 Obtenga parámetros relevantes de las pruebas de bombeo y recarga

El nivel de agua estático, el nivel de agua dinámico y la salida de agua son los valores medidos reales. de la prueba de riego por bombeo, y otros parámetros se obtienen mediante cálculo o simulación numérica.

1) Método de cálculo de parámetros relacionados con las pruebas de bombeo y recarga

(1) Profundidad de descenso (m) = nivel de agua dinámico - nivel de agua estático

(2) Volumen unitario de entrada de agua (m3/d·m) = salida de agua/profundidad de caída.

(3) Coeficiente de permeabilidad:

En la fórmula: k——coeficiente de permeabilidad, m/d

Q——producción de agua, m3/d; ;

S——Profundidad de caída del nivel del agua, m;

M——Espesor del acuífero de agua confinada, m

R——Filtración del pozo de bombeo; Radio de la unidad de bombeo, m;

R——radio de influencia, m

(4) Simulación numérica del radio de influencia del pozo de la unidad de bombeo.

A continuación, utilice el software Feflow para simular el radio de influencia del pozo de bombeo de petróleo. Tomando como ejemplo el sistema de bomba de calor de agua subterránea, el área de simulación es de aproximadamente 1 km2 y la condición de límite es límite abierto. La elevación del suelo es de 40 m y la elevación del suelo es de -60 m. Dos pozos de bombeo W1 y W2 están dispuestos en el área (Figura 5-18). La distancia entre los pozos es de 100 m. La capacidad de bombeo de cada pozo es de 120 m3/h. La elevación del nivel de agua inicial es de 12 m. días. Luego de una serie de procesos como simulación, ajuste y ajuste de parámetros, finalmente se obtuvo el mapa de contorno del nivel freático del área de estudio al final de la simulación (Figura 5-19).

Figura 5-18 Diagrama esquemático del modelo

Figura 5-19 Mapa de contorno del nivel freático en el área de demostración

Como se puede observar en la Figura 5 -19, el pozo El nivel central del agua es de aproximadamente 7,28 m y el radio de influencia del bombeo del pozo es de aproximadamente 78 m.

Para verificar si los parámetros geológicos e hidrogeológicos de entrada son consistentes con las condiciones locales y si los resultados de la simulación son consistentes con la realidad, compare los resultados reales de la prueba de bombeo con los resultados de la simulación del software, como se muestra en la Figura 5. -20.

Figura 5-20 Comparación de las curvas de duración de la caída de profundidad de bombeo

Se puede ver en la comparación que los cambios de profundidad de bombeo simulados son consistentes con la situación real, y la profundidad alcanzará estabilidad en poco tiempo. Esto demuestra que las condiciones hidrogeológicas del Cuaternario en esta zona son mejores y la velocidad de escorrentía del agua subterránea es más rápida. Por lo tanto, se puede juzgar que cuando la producción de agua de un solo pozo del Sistema Cuaternario alcanza 1,20 m3/h, su radio de influencia es de 78 m.

(5) El radio de influencia del campo de temperatura del agua de reinyección.

En segundo lugar, se utilizó el software Flowheat para simular el radio de influencia del campo de temperatura del agua de reinyección.

El límite de simulación se establece en un límite abierto, el tamaño de la cuadrícula es de 1 m2/cuadrícula, el agua subterránea fluye de norte a sur y el gradiente hidráulico es del 3 ‰. Los parámetros geológicos e hidrogeológicos se establecen de acuerdo con la selección del modelo Feflow.

Como se muestra en la Figura 5-21, tres pozos W1, P y W2 están dispuestos en el área ** W1 es un pozo de bombeo con una salida de agua de 120 m3/h y una temperatura inicial de 15ºC. °C; W2 es un pozo de recarga, el volumen de recarga es de 114m3/h, las temperaturas de recarga son 20°C, 22°C y 25°C respectivamente y la distancia entre los pozos W1 y W2 es de 50m. p es un pozo de observación, ubicado entre dos pozos.

Verticalmente los estratos de 90m se dividen en 18 estratos y estratos de 5m. Según el histograma del pozo Dada 2 #, los estratos en el área de trabajo son principalmente estratos de arcilla, arcilla limosa, limo arenoso, arena fina y grava. Entre ellas, hay 4 capas de grava con un espesor total de unos 35 m. Cuando el sistema funciona continuamente durante 120 horas (5 días), el rango de influencia del agua de reinyección a diferentes diferencias de temperatura entre 5 °C y 10 °C se muestra en la Figura 5-22 y la Figura 5-23.

Se puede ver en la Figura 5-21, Figura 5-22 y Figura 5-23 que bajo los antecedentes geológicos e hidrogeológicos de la Universidad de Geociencias, después de 120 horas de reinyección continua a 5°C y 10°C, el radio de influencia del campo de temperatura de inyección de agua es de 42m y 46m respectivamente.

2) Análisis de resultados de pruebas de bombeo y recarga.

Los principales resultados de las pruebas de bombeo y recarga de agua se muestran en la Tabla 5-8. Como se puede ver en la tabla, cuando el nivel del agua cae dentro de los 5 m, la producción de agua de un solo pozo está entre 102 ~ 172 m3/h; cuando el nivel del agua sube dentro de los 3,2 m, el volumen de recarga de un solo pozo está entre 80; ~ 114m3/h, y el nivel del agua es estable Más de 8 horas. Calcule el coeficiente de permeabilidad y el volumen de entrada de agua unitario según los resultados de la prueba de bombeo.

Figura 5-21 Diagrama esquemático del modelo

Figura 5-22 El rango de influencia del agua de reinyección cuando la diferencia de temperatura es de 5 ℃

Figura 5- 23 Cuando la diferencia de temperatura es de 10 ℃ Alcance de la influencia del agua de reinyección

Tabla 5-8 Resumen de los resultados de las pruebas de bombeo y reinyección

Al comparar los resultados de las pruebas de bombeo y reinyección en cuatro lugares , así como el flujo unitario de agua calculado y En cuanto al coeficiente de permeabilidad, se puede encontrar que las condiciones hidrogeológicas del Edificio de Vigilancia Marina son las mejores, seguido por el Instituto de Software de la Academia de Ciencias de China, seguido de Sidaokou y China. Universidad de Geociencias, que es la peor. Al analizar su estructura estratigráfica y características hidrogeológicas, se puede encontrar que, de oeste a este, las ubicaciones de los cuatro proyectos están dispuestas en secuencia desde el curso superior hasta el curso medio del abanico aluvial del río Yongding. El espesor del sistema Cuaternario gradualmente. aumenta y la capa del acuífero cambia de una sola capa a una sola capa. El espesor cambia gradualmente a múltiples capas, el espesor de una sola capa se vuelve más pequeño y las partículas litológicas se vuelven más gruesas y finas.

4. Determinación de parámetros relevantes para las pruebas in situ de la capacidad de transferencia de calor

1) Requisitos técnicos para las pruebas in situ de la capacidad de transferencia de calor

( 1) En general, geotécnico. La prueba de campo se realizará al menos 72 horas después de que se haya instalado la tubería enterrada de prueba.

(2) En las pruebas de campo, primero se debe realizar una prueba sin calentamiento para obtener la temperatura inicial de la formación. Una vez que la temperatura sea estable (el cambio de temperatura diario es inferior a 0,5 °C), el tiempo de prueba no será inferior a 24 horas.

(3) Durante la prueba in situ, el número de cambios de potencia de calefacción debe determinarse de acuerdo con el propósito de la prueba, y debe ser al menos 2 veces durante la prueba, la potencia de calefacción y; el caudal debe permanecer básicamente constante y el rango de fluctuación debe estar dentro del 5%. Para cada prueba de potencia de calefacción, después de que se estabilicen las temperaturas de entrada y salida y las diferencias de temperatura, el tiempo de prueba no será inferior a 24 horas. Después de cada prueba de calentamiento, se debe realizar una prueba de recuperación de la temperatura del suelo y el tiempo de prueba no debe ser inferior a 8 horas después de que el orificio de intercambio de calor vuelva a una temperatura estable.

(4) Según los datos de la prueba, se debe utilizar un software de simulación numérica para calcular el espaciado de los orificios de intercambio de calor para proporcionar una base para el diseño de los orificios de intercambio de calor.

(5) Los instrumentos y equipos de prueba in situ deben inspeccionarse y calibrarse periódicamente.

(6) Al analizar los resultados de las pruebas de campo, se debe prestar atención al impacto de la temperatura y otras condiciones de la prueba en la prueba, y se deben utilizar métodos estadísticos matemáticos para eliminar datos anormales.

(7) Cuando las condiciones lo permitan, se deben disponer pozos de observación alrededor de los pozos de exploración.

2) Determinación de la conductividad térmica media

(1) Método de cálculo:

En el modelo analítico simplificado para la determinación de la conductividad térmica media se introducen las siguientes suposiciones : ①Perforación La periferia del pozo es uniforme (se requieren parámetros promedio para la simulación ② El intercambio de calor entre la tubería enterrada y la roca y el suelo circundantes puede considerarse como la fuente de calor lineal del intercambio de calor entre el centro del pozo); y la roca y el suelo circundantes, ignorando la transferencia de calor a lo largo de la dirección longitudinal ③ El intercambio de calor entre la tubería enterrada y la roca y el suelo circundantes La intensidad del intercambio de calor del suelo permanece sin cambios (lo que se puede lograr controlando la potencia de calefacción) .

Con base en los supuestos anteriores, la relación entre la temperatura promedio del fluido en el tubo y la temperatura inicial del macizo rocoso profundo se puede determinar mediante la ecuación de intercambio de calor entre el intercambiador de calor y la roca circundante. masa, que se puede expresar como:

Recursos de energía geotérmica de capa poco profunda de Beijing

Donde: es la integral exponencial; Db es el diámetro del pozo, m es el calor específico; capacidad de la roca y el suelo, j/(kg·k); Ks es la conductividad térmica de la roca y el suelo circundantes, w/(m℃); Ql es la densidad del flujo de calor de la fuente de calor lineal por unidad de longitud, W; /m; R0 es la resistencia térmica total del pozo por unidad de longitud, ℃/W; Tf es la temperatura promedio del fluido en la tubería enterrada, ℃ es infinita La temperatura de la roca y el suelo distantes, ρs; es la densidad de la roca y del suelo, kg/m3; es el tiempo, s.

Hay tres parámetros desconocidos ks, R0 y ρsCs en el modelo simplificado anterior. Entre ellos, los ρsC se pueden calcular analizando muestras de suelo de prueba y seleccionando datos empíricos para el cálculo del promedio ponderado. Ks y R0 se pueden determinar simultáneamente resolviendo el problema de transferencia de calor inversa utilizando métodos de optimización. Con base en la prueba de campo de intercambio de calor, se midió la temperatura del agua en el circuito y su tiempo correspondiente, y a partir de los datos conocidos se dedujeron la conductividad térmica ks de la roca y el suelo alrededor del pozo y la resistencia térmica R0 en el pozo. Las temperaturas promedio de los fluidos obtenidas del modelo de transferencia de calor se compararon con las mediciones reales. Al ajustar la conductividad térmica de la roca y el suelo circundantes y la resistencia térmica en el pozo en el modelo de transferencia de calor, cuando el error entre los resultados calculados y los resultados medidos es mínimo, el valor de conductividad térmica correspondiente es el resultado obtenido. La suma de varianzas (f) es:

Recursos de energía geotérmica poco profunda de Beijing

Donde: Tcal, I es la temperatura promedio del fluido en la tubería enterrada calculada mediante el modelo de transferencia de calor. en el primer momento, ℃ ;Texp, I es la temperatura promedio del fluido en la tubería enterrada medida en el primer momento (aproximadamente la temperatura promedio del fluido de entrada y salida), n es el número de grupos de medición experimental; datos.

El valor mínimo de la suma de varianzas (f) se puede obtener mediante técnicas de optimización.

(2) Resultados del cálculo:

Tomando como ejemplo la prueba de campo de intercambio de calor de Xinghuyuan, el pozo es de 150 mm, la temperatura original de la roca subterránea y el suelo es de 13,5 ℃ y la potencia de calentamiento es de 60 w/m. La conductividad térmica promedio KP de la roca y el suelo dentro de la profundidad de perforación medida utilizando el método anterior = 2,45 W/(m℃). La simulación directa e inversa y el dibujo de curvas se muestran en la Figura 5-24. En comparación con los resultados de las mediciones reales, los dos concuerdan bien, lo que indica que el modelo simplificado de transferencia de calor es factible para la medición in situ de la conductividad térmica de masas profundas de roca y suelo.

Figura 5-24 Resultados de ajuste positivos y negativos del Jardín Xinghu

Luego, basados ​​en los sitios de intercambio de calor de Forest Park, Instituto de Tecnología de Exploración Geológica de Beijing, Base de Entrenamiento de Simulación de Vuelo de Air China y UFIDA Software Park Con base en los resultados de las pruebas, se calcula la conductividad térmica promedio de la roca y el suelo dentro del rango de profundidad de perforación correspondiente. Los resultados del ajuste hacia adelante y hacia atrás se muestran en la Figura 5-25, Figura 5-26, Figura 5-27 y Figura 5-28.

A través de los cálculos de modelado directo e inverso anteriores, la conductividad térmica promedio de la roca y el suelo en los cinco puntos de prueba de campo de capacidad de intercambio de calor se muestra en la Tabla 5-9.

Tabla 5-9 Lista de conductividad térmica promedio

Figura 5-25 Resultados de ajuste positivos y negativos de Forest Park

Figura 5-26 Positivo del Instituto de Investigación de Tecnología de Exploración y resultados negativos Resultados apropiados

(3) Análisis de resultados:

Una comparación exhaustiva de la conductividad térmica promedio de cinco lugares diferentes muestra que Forest Park tiene el mayor valor, seguido de Tanjiyuan y Xinghuyuan. , UF y Air China tienen los valores más pequeños. Al comparar las condiciones geológicas e hidrogeológicas de las cinco regiones, se puede ver que el Parque Forestal es relativamente rico en agua, tiene una litología accidentada y una rápida escorrentía de agua subterránea. Tiene las mejores condiciones geotérmicas entre las cinco regiones. Tiene la mayor conductividad térmica promedio y el mejor efecto de transferencia de calor. El área de Dongxiaokou donde se encuentra el Instituto de Investigación de Tecnología de Exploración está ubicada en la unión del abanico aluvial del río Yongding y el abanico aluvial de Nankou. Es un área con buenas condiciones geotérmicas en las cinco áreas, con una conductividad térmica promedio grande y buena. efecto de transferencia de calor.

Aunque el área de Houshayu donde se encuentra Air China, el área de Houhai donde se encuentra UFIDA y el área de Taihu donde se encuentra Xinghu Garden están en diferentes unidades hidrogeológicas, todas están ubicadas en la parte inferior del abanico aluvial, con finas partículas litológicas. y escorrentía lenta de agua subterránea. Por lo tanto, estos tres La conductividad térmica promedio de este lugar es pequeña y el efecto de transferencia de calor es relativamente el peor.

Figura 5-27 Gráfico de resultados de adaptación directa e inversa de Air China

Figura 5-28 Gráfico de resultados de adaptación directa e inversa de UFIDA

5) Campo de temperatura de tubería enterrada Determinación del alcance de influencia

Utilice el software Fluent para simular el alcance de influencia del campo de temperatura de tuberías subterráneas para probar la racionalidad del espacio de 5 m entre los orificios de intercambio de calor en el área de demostración.

Basándose en los parámetros geológicos, hidrogeológicos y termodinámicos del área de trabajo, se utilizó el software Fluent para simular los cambios de temperatura en el campo de pozos individuales, tres pozos y cinco pozos en una temporada de enfriamiento. Simule los cambios de campo de temperatura de cinco hoyos en una temporada de calefacción; la condición de contorno del modelo Fluent se establece en una temperatura de pared constante, la temperatura inicial de la roca y el suelo se establece en 14,2 °C y la conductividad térmica promedio de la roca y el suelo. es 1,90 w/(m°C), y la disipación de calor por metro lineal es de 62 W, ​​la disipación de calor es de 43 W por metro lineal y la distancia entre orificios es de 5 m. El software no considera la influencia de factores como el flujo geotérmico dentro de la tierra, por lo que el efecto real de la operación de ingeniería es mejor que el resultado de la simulación. El radio de influencia del campo de temperatura determinado por el modelo es mayor que el radio de influencia del campo de temperatura bajo operación real. condiciones.

Los cambios de campo de temperatura de 5 pozos (profundidad del pozo 120 m, espacio entre pozos adyacentes 5 m) en un año natural se simulan de la siguiente manera: primero está el período de enfriamiento (8 horas por día, 120 días de operación) , y luego está el período de recuperación de 60 días, luego un período de calefacción (8 horas al día, 120 días de funcionamiento) y finalmente un período de recuperación de 60 días.

Como se puede ver en la Figura 5-29, después de un año natural, la temperatura a una distancia de 1,0 ~ 2,4 m del centro del agujero central ha vuelto a la temperatura original de la roca y el suelo. . Muestra que cuando los orificios de intercambio de calor descargan 62 W y eliminan 43 W de calor por metro lineal, la roca y el suelo pueden volver a la temperatura original después de un año natural. En la Figura 5-30, el rango de variación máximo del campo de temperatura promedio de roca y suelo en el área de simulación en un año hidrológico es de aproximadamente 65438±0°C, y básicamente regresa a la temperatura original al final del año.

Para mostrar visualmente los cambios de temperatura a diferentes distancias entre dos orificios de intercambio de calor adyacentes y su influencia mutua durante el proceso de disipación de calor, se utilizó el software de posprocesamiento Tecplot para demostrar la disipación de calor bajo la simulación anterior. condiciones Los resultados después de 120 días se muestran en la Figura 5-32.

Figura 5-29 El campo de temperatura de roca y suelo después de pasar cinco pozos a lo largo de un año hidrológico.

Figura 5-30 Cambios de temperatura con el tiempo a una distancia de 0,1 ~ 4,5 m del centro del agujero central.

Figura 5-31 Curva de campo de temperatura promedio de roca y suelo en los cinco años hidrológicos

Figura 5-32 La temperatura cambia con el tiempo a diferentes distancias de los orificios de intercambio de calor

Como se puede ver en la Figura 5-31, cuando dos orificios de intercambio de calor con una distancia de 5 m continúan liberando calor, la temperatura de la roca y el suelo alrededor de los orificios de intercambio de calor aumenta gradualmente a medida que pasa el tiempo. En la posición entre los dos orificios de intercambio de calor, la temperatura básicamente no aumenta después de 30 días de eliminación de calor, después de 60 días de eliminación de calor, la temperatura aumenta aproximadamente 0,3 ℃, después de 90 días de eliminación de calor; 0,7 ℃; después de 120 días de eliminación de calor, la temperatura aumentó aproximadamente 1,1 °C. Esto muestra que durante toda la temporada de enfriamiento (bajo condiciones continuas de disipación de calor), los orificios de intercambio de calor con una separación de 5 m producirán una superposición de campos de temperatura, pero la diferencia de temperatura de 1,1 °C no afectará significativamente la capacidad de intercambio de calor de un solo orificio. La separación entre los orificios de intercambio de calor es de 5 m. Básicamente razonable.