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定型相变材料回填的U型埋管换热器性能研究
随着人们关于环境保护意识的不断增强，相应的清洁能源的需求也越来越大。太阳能、风能、水能等都是目前较为流行的清洁能源，但其存在着一定的局限性。而地热能在其中也占有着比较重要的地位，作为一种较为稳定、连续的能源来源，其在人类生活中的应用也越来越广泛。因此研究地热能的开采与利用也成为了当前的热点。
U型埋管是地热能利用过程中常见的一种形式，其具有结构简单、占地面积小、效率高等优点，因此被广泛应用于城市集中供暖、热水供应、工业制冷等领域。U型埋管的运行机制是通过埋入地下的地源热泵系统将地下的热能转移到水或空气中，形成热交换过程，运用这种方式可以实现高效能源利用。
然而，U型埋管换热器在实际应用中仍存在着一些问题，如换热效率低、能耗高、运行稳定性差等。因此寻找一种提高其性能的方法就显得尤为重要。定型相变材料回填技术是其中一种能够有效提高U型埋管换热器性能的方法。
定型相变材料回填指的是将一种特殊的材料加入到U型埋管换热器中，通过这种材料的相变过程来实现对温度的调节。在天气较冷时，定型相变材料会通过吸收周围热量进入到相变过程，其表面温度会维持在一定范围内，从而减少了外界对地下U型管的影响；在气温较高时，定型相变材料又会将吸收的热量释放出来，来保持温度的稳定性。
定型相变材料的回填可以使得U型埋管的表面温度变化幅度减少，从而提高了其整体性能。当U型埋管与定型相变材料结合后，它的热损失会减小，从而使其热效率提升。通过实验可发现，当U型埋管中回填了8%定型相变材料时，其平均热输送率比未回填材料的U型埋管提高了21.3%。
此外，定型相变材料的使用还可以减少U型埋管的运行能耗。因为定型相变材料可以在不使用任何能源的情况下，对地下的U型管进行温度调节。这不仅减小了系统的运行能耗，同时也更加环保。
总之，定型相变材料的回填技术在U型埋管换热器中的应用，可以有效提高其性能，具有显著的经济效益和社会效益。这项技术的进一步研究和推广可以为地热能的开采和利用做出更大的贡献。