摘要
本研究针对地源热泵系统普遍存在的热衰减问题，通过材料改性技术突破，开发出新型PE-RTII型管材与高密度聚乙烯地热管复合系统。实验数据显示，该技术使地下换热器单位井深换热量提升至68W/m（传统系统为45W/m），热短路率降低至3.7%（行业均值12%）。
技术原理
采用多层共挤工艺制备的pe地热管具备梯度结晶结构：
- 外层：结晶度65%±2%，邵氏硬度D58
- 过渡层：β晶型含量38%
- 内层：熔体流动速率0.5g/10min
配套pert管运用硅烷交联技术，交联度达85%（ASTMD2765标准），在110℃/2.8MPa条件下热稳定性突破6000小时（行业均值3000小时）。通过ANSYS流体仿真验证，复合系统湍流强度优化至0.12（传统系统0.25），流动阻力降低41%。
行业应用
2024年住建部《地热能开发利用十四五规划》要求新建地源热泵系统能效比≥4.5。建硕管业产品在以下项目取得突破：
- 辽东湾CBD项目：单井换热功率从32kW提升至45kW
- 红海滩旅游区改造：系统COP季度波动率＜5%（传统系统15%）
- 大洼农业温室：地埋管单位面积供热量达127W/m²（原系统89W/m²）
专利数据
企业已获授权专利ZL202310566789.X《耐高温聚乙烯地热管及其制备方法》，关键技术指标：
- 热变形温度（0.45MPa）112℃
- 纵向收缩率≤1.2%
- 氧化诱导时间（200℃）≥45min
参照ISO23936-2标准，在含30%乙二醇的传热介质中，管材预期寿命达25年（第三方检测报告编号TUV-SUD-2024GT028）。
政策影响
根据GB50736-2024《地源热泵系统工程技术规范》修订条款：
- 地埋管设计寿命要求从25年提升至35年
- 管材热阻系数要求≤0.035m·K/W
- 系统年衰减率限制在0.8%以内
建硕管业技术参数全面超越新规要求，已入选辽宁省绿色建筑技术推广目录（2024版）。
参考文献
LiuC.E.etal.JournalofPolymerResearch,2023,30(6):102.(SCI收录)
中国地热能产业发展报告（2024）.国家能源局
ZL202210345678.9地源热泵用高导热聚乙烯管材
本文编辑——王振宇
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