一种集群竖埋管地热换热器传热简化分析方法

摘要

本发明公开了一种集群竖埋管地热换热器传热简化分析方法，它是通过分析埋管区域地下温度场变化规律，划分特征区域，针对各特征区域选择代表性埋管重新组合形成代表性集群竖埋管地热换热器，并针对代表性集群竖埋管地热换热器进行传热分析计算。计算结束后，利用埋管换热量和岩土温度场变化的周期性和对称性将计算结果还原至实际集群竖埋管地热换热器。利用代表性集群竖埋管地热换热器得到的计算结果还可以推广至地质条件、埋管深度、钻孔直径、回填材料、单个埋管承担负荷等条件相同，且埋管行数和列数不少于集群竖埋管地热换热器行数和列数的任意集群竖埋管地热换热器。利用该方法可以在保证传热分析结果准确的基础上，显著减少计算工作量。

主权项

一种集群竖埋管地热换热器传热简化分析方法，主要包括以下步骤：①分析地热换热器埋管区域地下温度场变化规律，按各埋管周围温度场变化的相似性划分特征区域；②针对各特征区域，利用温度变化的周期性和对称性，将该区域内埋管周围温度场变化一致的埋管群用一个或数个埋管代替，作为代表性埋管；③将各特征区域代表性埋管重新组合形成新的集群竖埋管地热换热器‑代表性集群竖埋管地热换热器；④针对代表性集群竖埋管地热换热器进行传热分析计算；⑤利用埋管换热量和岩土温度场变化的周期性和对称性将步骤④计算结果还原至实际集群竖埋管地热换热器，或应用至地质条件、钻孔直径、回填材料、埋管深度、埋管间距、单个埋管承担负荷相同，且埋管行数和列数分别不少于步骤③的代表性集群竖埋管地热换热器行数和以及列数的任意集群竖埋管地热换热器。