陕西地矿创新研究院新获一项国家发明专利授权

    近日，经国家知识产权局审核批准，陕西地矿创新研究院申报的《浅层多U型地埋管换热器及U型地埋管数量确定方法》发明专利获得国家知识产权局授权。

    传统U型地埋管换热器存在钻孔利用率低、单孔换热量不足等问题，制约了地源热泵系统的性能。该发明采用内外圈分布的U型管布局，通过钻孔回填材料和周围岩土层的协同作用形成高效换热网络，进而提升换热效率。实测数据显示，其总取热量和蓄热量较单U型管分别提升67.45%和72.91%，钻孔利用率大幅提高。

    专利的另一核心是U型地埋管数量的确定方法。研究团队基于计算流体动力学（CFD）软件，建立了耦合管内外换热的三维全尺寸数值模型，模拟不同数量U型管的换热性能。通过监测循环流体进出口温差、总换热量及岩土温度变化等关键参数，最终确定8根U型管（外圈6根+内圈2根）为最优配置。

    此项发明可应用于建筑供暖、制冷及工业余热回收等领域，尤其适用于浅层地热资源的开发应用。未来，陕西地矿创新研究院将进一步推广该技术的产业化应用，联合企业开展示范工程建设，为陕西地区地热能高效开发与建筑节能提供技术支撑。