一种地源热泵地下换热器换热能力计算方法

摘要

本发明公开了一种地源热泵地下换热器换热能力计算方法，包括释热量计算过程和取热量计算过程；所述释热量计算过程包括计算单孔释热量Q₁、计算释热量修正系数K₁、计算单孔有效释热量Q₂、计算单位有效释热量Q_s等四个步骤；所述取热量计算过程包括计算取热量修正系数、计算单孔有效取热量Q₃、计算单位有效取热量Q_q等三个步骤。本发明的一种地源热泵地下换热器换热能力计算方法，具有能计算新型高效换热器的换热能力、也能计算传统U型管换热器换热能力、计算更简便、计算结果更能满足工程设计需要等优点。

主权项

一种地源热泵地下换热器换热能力计算方法，其特征是，包括释热量计算过程和取热量计算过程；（1）所述释热量计算过程包括如下步骤：步骤1：计算单孔释热量Q₁；Q₁=△T·G·C·A               （1）式（1）中，Q₁为地埋管换热器单孔释热量，单位为：kw/h孔；△T为地埋管出口温度T+5℃～33℃之间的换热器井进出口平均温差，单位为：℃；T为岩土初始平均温度，单位为：℃；G为地埋管循环水流量，单位为：m³/h；C为水的比热容，单位为：kJ/（m³. ℃）； A为常量，为1/3600，1kJ=1/3600kW。 步骤2：计算释热量修正系数K₁；K₁=(100‑△t×10) ×100%                （2）式（2）中，K₁为释热量修正系数；△t为地埋管出口温度达33℃到试验结束时，平均升温率，单位为：℃/h；步骤3：计算单孔有效释热量Q₂；Q₂=Q₁·K₁               （3）式（3）中，Q₂为地埋管换热器单孔有效释热量，单位为：kW/h孔；Q₁为步骤1中计算的地埋管换热器单孔释热量，单位为：kW/h孔；K₁为步骤2中计算的释热量修正系数；步骤4：计算单位有效释热量Q_S；Q_s=Q₂/L              （4）式（4）中，Q_s为地埋管换热器单位有效释热量，单位为：W/m；Q₂为步骤3中计算的地埋管换热器单孔有效释热量，单位为：W/孔；L为测试井的有效井深，单位为：m；（2）所述取热量计算过程包括如下步骤：步骤a：计算取热量修正系数；K₂=(T‑9) ·R·V ×100%/[(33‑T) ·R·V]              （5）式（5）中，K₂为取热量修正系数；T为岩土初始平均温度，单位为：℃；R为岩土比热容，单位为：kJ/m³. ℃；V为参与换热岩土体积，单位为：m³；步骤b：计算单孔有效取热量Q₃；Q₃=Q₂·K₂              （6）式（6）中，Q₃为地埋管换热器单孔有效取热量，单位为：kW/h孔；Q₂为所述释热量计算过程的步骤3中计算的地埋管换热器单孔有效释热量，单位为：kW/h孔；K₂为步骤a中计算的取热量修正系数；步骤c：计算单位有效取热量Q_q；Q_q=Q₃/L             （7）式（7）中，Q_q为地埋管换热器单位有效取热量，单位为：W/m；Q₃为步骤b中计算的地埋管换热器单孔有效取热量，单位为：W/孔；L为测试井的有效井深，单位为：m。