陜西地礦創(chuàng)新研究院新獲一項國家發(fā)明專利授權

    近日，經(jīng)國家知識產(chǎn)權局審核批準，陜西地礦創(chuàng)新研究院申報的《淺層多U型地埋管換熱器及U型地埋管數(shù)量確定方法》發(fā)明專利獲得國家知識產(chǎn)權局授權。

    傳統(tǒng)U型地埋管換熱器存在鉆孔利用率低、單孔換熱量不足等問題，制約了地源熱泵系統(tǒng)的性能。該發(fā)明采用內(nèi)外圈分布的U型管布局，通過鉆孔回填材料和周圍巖土層的協(xié)同作用形成高效換熱網(wǎng)絡，進而提升換熱效率。實測數(shù)據(jù)顯示，其總取熱量和蓄熱量較單U型管分別提升67.45%和72.91%，鉆孔利用率大幅提高。

    專利的另一核心是U型地埋管數(shù)量的確定方法。研究團隊基于計算流體動力學（CFD）軟件，建立了耦合管內(nèi)外換熱的三維全尺寸數(shù)值模型，模擬不同數(shù)量U型管的換熱性能。通過監(jiān)測循環(huán)流體進出口溫差、總換熱量及巖土溫度變化等關鍵參數(shù)，最終確定8根U型管（外圈6根+內(nèi)圈2根）為最優(yōu)配置。

    此項發(fā)明可應用于建筑供暖、制冷及工業(yè)余熱回收等領域，尤其適用于淺層地熱資源的開發(fā)應用。未來，陜西地礦創(chuàng)新研究院將進一步推廣該技術的產(chǎn)業(yè)化應用，聯(lián)合企業(yè)開展示范工程建設，為陜西地區(qū)地熱能高效開發(fā)與建筑節(jié)能提供技術支撐。