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实验室研究方向
A 浅层地热能成因机理及勘探评价技术方法研究
结合浅层地热能的形成背景、过程和不同开发利用方式，通过仿真实验、试验测试、数值模拟等方法探索浅层地热能成因理论，搭建浅层地热能成因机理实验平台与数值模拟计算平台，并结合应用研究开采区浅层地热能初始温度特征、开采过程中响应温度特征、换热贡献率和采出率等开采机理问题，以动态化方法分析浅层地热能的成因、传热过程，指导浅层地热能的高效开发和勘查评价。
结合浅层地热能成因机理，研究浅层地热能勘查过程中的钻探取芯工艺、新型取芯设备等，制定标准化的勘查评价技术方法，指导行业浅层地热能勘查评价工作的开展。
B 浅层地热能转化换热理论与应用技术研究
展不同岩土体热物性参数测试方法及成果分析。开展换热试验方法研究，研发先进的岩土热响应测试设备及监控、分析软件，深入研究传热机理，完善地埋管换热器的传热模型，结合数值模拟进行二维、三维、四维时空的精确仿生正、反演拟，对地下空间进行传热模拟和计算，与试验测试数据进行对比分析，研究解决地下换热机理及热平衡问题，多个井群的区域效应等，为地源热泵系统设计人员结合建筑结构、负荷特点等设计系统优化方案提供基础数据，以保障系统长期运行的高效与节能。
针对地下水地源热泵系统应用开展同井回灌系统和异井回灌系统适用性、成井施工工艺、管井维护管理方法、热源井井位分布和井间距等方面的研究。针对地埋管地源热泵系统应用开展不同地埋管换热器类型换热效率及适用性、成孔施工工艺、布孔间距及运行管理方法等方面的研究。
C 浅层地热能高效开采及能效诊断理论与方法研究
通过搭建地埋管地源热泵实验系统和地下水地源热泵实验系统，对系统运行数据进行检测，并在此基础上研究地源热泵系统检测和评价方法，建立和完善地源热泵系统测试和评价体系。
通过模拟地下环境，包括土壤结构、水文特征、地下温度与压力等条件，在实验室进行还原现场条件的测量，开展在大地热流影响以及地下水影响下的地源热泵模拟仿真试验，定量分析换热量影响因素，并结合应用项目研究末端形式与建筑类型、热泵系统形式的匹配，进行系统的优化设计，同时开展地上、地下系统联动关系及运行优化方面的研究。
D 浅层地热能开发环境监测及影响评估技术方法研究
引进国际先进的水质和土壤微生物测试仪器，研究地源热泵项目实施对地下水质和土壤微生物的影响，并结合国外相关标准和国内浅层地热能开发利用情况，研究国内热排放标准。研发高精度的监测设备，探索适用于不同地质条件和开发利用方式的监测技术方法，为浅层地热能的安全、可持续利用提供技术支撑。
开展浅层地热能监测预警方法研究，通过建设北京市浅层地热能资源开发利用地质环境监测预警平台，形成资源环境承载能力监测数据采集、分析、评价、预警、信息发布于一体的网络系统，用监测数据修正、完善监测工作的具体标准和要求，形成具有推广意义的监测体系，向全国推广。
