Le cœur du système de pompe à chaleur géothermique : optimisation de la conductivité thermique des tuyaux en PE et analyse de l'effet d'économie d'énergie

Le tuyau PE, également connu sous le nom de tuyau en polyéthylène, est largement utilisé dans divers systèmes de tuyauterie en raison de son excellente flexibilité, de sa résistance à la corrosion et de sa longue durée de vie. Sa conductivité thermique est particulièrement importante pour les systèmes de pompe à chaleur géothermique. Les tuyaux PE traditionnels ont une conductivité thermique relativement limitée, ce qui entraîne une perte d'énergie lors du transfert de chaleur. Pour améliorer leur conductivité thermique, les chercheurs et les fabricants explorent et innovent en permanence.

D'une part, en ajoutant des modificateurs spéciaux à haute conductivité thermique, tels que des modificateurs à haute conductivité thermique métalliques et non métalliques solides, aux matières premières, la conductivité thermique des tuyaux en PE peut être considérablement améliorée. Des recherches ont montré que la conductivité thermique des tuyaux en PE modifié peut être augmentée de plus de 30 %, la rapprochant ainsi de celle du sol. Cela améliore considérablement leur capacité à échanger de la chaleur avec le sol ou l’eau souterraine, transférant rapidement la chaleur et garantissant un fonctionnement efficace des systèmes de pompes à chaleur géothermiques. D’autre part, l’amélioration de la conception structurelle des tuyaux est également devenue un moyen important d’optimiser la conductivité thermique. Par exemple, une conception avec une surface intérieure et extérieure non lisse augmente la surface de contact entre la paroi intérieure du tuyau et le fluide à l'intérieur, et entre la paroi extérieure du tuyau et la roche et le sol souterrains, facilitant un transfert plus efficace de la chaleur transportée par le fluide à l'intérieur du tuyau vers la roche et le sol.

L’optimisation de la conductivité thermique permet de réaliser des économies d’énergie significatives dans les systèmes de pompes à chaleur géothermiques. Prenons l’exemple de l’utilisation d’un système de pompe à chaleur géothermique pour le chauffage domestique : des tuyaux en PE haute performance peuvent permettre au système d’absorber la chaleur du sol et de la transférer plus rapidement vers l’intérieur, raccourcissant ainsi le temps de chauffage et réduisant la consommation d’énergie. Par rapport aux systèmes de climatisation traditionnels, les systèmes de pompe à chaleur géothermique équipés de tuyaux PE optimisés offrent une efficacité énergétique supérieure, réduisant considérablement les coûts d'exploitation et la consommation d'énergie. Dans les grands bâtiments commerciaux, les tuyaux PE à haute efficacité peuvent également être efficaces, réduisant la consommation globale d'énergie du CVC et permettant aux entreprises d'économiser de l'argent.

De plus, les tuyaux en PE sont intrinsèquement respectueux de l’environnement et résistants à la corrosion, ce qui les rend moins sensibles aux dommages causés par la corrosion lors d’une utilisation souterraine à long terme. Cela prolonge la durée de vie du tuyau, réduit les coûts de maintenance du système et les risques de remplacement, et est conforme aux exigences de développement durable. Avec les progrès continus de la technologie, les tuyaux en PE continueront de faire des percées dans l'optimisation de la conductivité thermique, insufflant une forte impulsion à l'application généralisée des systèmes de pompes à chaleur géothermiques et à la réalisation des objectifs de conservation de l'énergie et de réduction des émissions.