54 / 2021-10-12 15:47:00

用于机场道面融雪的能源桩系统优化研究

浅层地热能；,能源桩,；机场道面,融雪

利用浅层地热能进行机场道面融雪除冰，不仅解决困扰航空界冬季正常作业的难题，也是助力我国实现“碳达峰、碳中和”的有效途径.现有研究主要集中在融雪能耗需求的评估，而浅层地热能供给往往借鉴现有研究成果，对融雪时所需的地热能供给特性以及系统运行模式分析较少.本研究以数值分析为手段，以能源桩系统为对象，将融雪过程以微分方程的形式输入至数值模型，分析桩内回路对取热的影响，比较直接利用浅层地热能与增设储热水箱对系统融雪效果的不同.研究表明：能源桩内部回路为螺旋型布置时，能够提供较多的浅层地热能.利用能源桩系统为道面提供热量进行融雪，随持续时间的增加，可融雪面积减小.当增设储热水箱时，系统运行过程分为雪前储热和雪中融雪两个阶段.保证水箱在雪前储热阶段达到稳定温度，有效增加可融雪面积，并随储能水箱体积的增加，达到稳定温度所需时间增加，可融雪面积边际效用递减.在实际使用过程中，增加储能水箱可明显提升能源桩系统的融雪水平，水箱体积的确定需要根据融雪能耗和机场管理情况综合确定.