地埋管计算方法
地埋管道长度量测方法
地埋管道长度量测方法嘿，咱今儿就来说说这地埋管道长度量测的事儿！你可别小瞧了这个，就好像你要知道一条路有多长才能规划好怎么去走一样，这地埋管道的长度量测那也是相当重要的呀！咱先来说说最直接的办法，那就是用尺子去量呗！就跟咱平时量个东西长短差不多。
可这地埋管道它是埋在地下的呀，你总不能直接把它挖出来量吧，那多费劲呀！所以这时候就得动点小脑筋啦。
咱可以从管道的起始点开始，沿着它大概的走向，用一些标记来记录下走过的距离。
这就好比你走路的时候，隔一段就放个小石头做个记号一样。
然后再把这些标记之间的距离加起来，不就大概能知道管道有多长啦。
还有啊，现在科技这么发达，咱也可以借助一些高科技工具呀。
比如说什么全站仪啊，它能很精确地测量出距离呢。
就好像给你配了个超级厉害的眼睛，能一下子就看清多远的距离。
你想想看，要是没有这些方法，那多麻烦呀。
就好比你要去一个地方，却不知道路有多远，那心里得多没底呀。
那怎么安排行程，怎么准备东西呀？这地埋管道也是一样的道理呀。
而且呀，这量测的时候可得仔细喽，不能马马虎虎的。
万一量错了，那后续的工作不都得受影响呀。
这就好像你算错了一道数学题，后面的答案可能就都不对啦。
咱再打个比方，这地埋管道就像是一条隐藏在地下的秘密通道，你得想办法把它的长度给搞清楚，才能更好地利用它呀。
要是量得不准确，那不是就像在黑暗中摸索一样，容易出问题嘛。
还有哦，不同的管道情况可能还不一样呢。
有的可能弯弯曲曲的，那你就得更小心地去量；有的可能埋得特别深，这又增加了难度呢。
但咱可不能被这些困难吓倒呀，办法总比困难多嘛！你说，这地埋管道长度量测是不是很有意思呀？咱可得认真对待，不能马虎大意呀！只有把它量准确了，咱才能更好地进行后续的工作呢。
所以呀，别小看了这小小的量测工作，它可关系重大着呢！。
coadecaesarii埋地管道计算道理[整理版]
![coadecaesarii埋地管道计算道理[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/207fbd352e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e214.png)
COADE CAESARII埋地管道计算原理：CII将土壤的约束转化为双线形约束，我们首先计算出管道沿轴向Fax，横向Ftr的最大单位长度摩擦力，考虑管道推土壤的位移的效果，按经验值，管道在推动土壤的位移如果超过埋深和管径之和的0.015长度，土壤开始失效。
我们将该值称为屈服位移Yd。
我们用该单位长度的轴向和横向最大磨擦力除以该屈服位移，我们得到管道轴向和横向的最大刚度。
我们依据管道完全锚固段（zone3），过渡段（zone2）和横向变形区（zone1）段的不同将管道重新分段，然后，按节点临近的长度取出管道的长度，按长度乘以上面计算的单位长度刚度计算该节点的刚度（我们将一段管道的轴向，横向刚度当量成一个节点的轴向，横向刚度）。
软件自动添加新的土壤约束后，用户可以重新调整和修改模型，调整约束，添加锚固墩。
我们首先计算出各个节点的位移，用该位移乘以对应该节点的刚度，我们就计算出该点的轴向，横向力，这些点的轴向力的叠加就可计算出相应锚固墩点的推力。
轴向单位长度最大摩擦力计算如下：该计算考虑了管道上面的土壤，介质重量，管道重量引发的管道上面和下面的摩擦力的总和：轴向单位长度最大摩擦力计算如下：该计算考虑到回填的作用效果。
计算结果见计算书。
土壤的屈服位移为：屈服位移一般取埋深的0.015（屈服位移系数）计算结果见计算书。
由上面的值我们计算得出单位长度的刚度：计算结果见计算书。
Node 120 的轴向刚度是Kx2=Kax×L（该段长度）=3000mm*13.1N/cm/mm=39300N/cmCII软件计算结果Kx2 刚度35790 N/cm其他节点140，150，160的刚度同样方法计算得出。
软件是如何计算处节点120，140，150，160点的轴向摩擦力的哪？我们用刚度乘以位移得到该点的轴向摩擦力：Kx2*该点位移＝35790×2.797mm/10= 10011NNode 120 的衡向刚度是Kz2=Ktr×L（该段长度）=3000mm*498N/cm/mm=39300N/cmCII软件计算结果Kx2 刚度411879 N/cm问题的关键在于CAESARII的计算是考虑了方方面面的真实效果计算出来的。
地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究
第$%卷第%期土木建筑与环境工程L A D 4$%<A 4%&++,年&月S A T @G 7D A U\C X C D ;@8V C E H 8E T @7De R G X C @A G 9H G E 7D R G K C G H H @C G K^H B 4&++,地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究田慧峰% 曹伟武&%4上海理工大学动力工程学院 上海&+++,$ &4上海工程技术大学机械工程学院 上海&++$$2收稿日期 &++3'+/'%&基金项目 上海市重点学科建设项目"6%*+%#作者简介 田慧峰"%,/,'#%男%上海理工大学博士研究生%主要从事建筑节能+能源系统优化等方面的研究%"R '97C D#E V T C U H G KK 97C D 48A 9!摘!要 地埋管换热器是地源热泵系统的核心组件 文中对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论 将典型气象年数据应用在确定最热月 最冷月和地表面年平均温度上 引入平衡温度的概念 计算建筑物逐时负荷 进而提出由建筑物逐时负荷和水源热泵机组性能拟合曲线 计算地源热泵系统制冷运行系数和制热运行系数的方法 给出热泵机组最高进液温度 最低进液温度 钻孔热阻和土壤热阻等地埋管长度计算关键参数的选取 计算方法 最后提出垂直Y 形地埋管换热器长度计算步骤关键词 地埋管地源热泵系统 地埋管换热器 典型气象年 平衡温度中图分类号 >Z %&*文献标志码 ;文章编号 %2/*'*/2* &++, +%'+%%+'+*123B 35@,4,;3734:8372(6(<-,)'.),7+0*M 3(7234;,)N 3,7&O '2,0*34D 30*72;8#)",13<&02%%:#$=&13>,&"%4\A D D H K H A U6A N H @R G K C G H H @C G K %#V 7G K V 7CY G C X H @J C E F A U #8C H G 8H 7G ->H 8V G A D A K F %#V 7G K V 7C &+++,$%64[4\V C G 7)&4\A D D H K H A U5H 8V 7G C 87D R G K C G H H @C G K %#V 7G K V 7CY G C X H @J C E F A UR G K C G H H 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=\"6\;!\等$%&%由于这些软件输入复杂且许多参数不易获得%难于在国内推广!线热源理论"!C G H'J A T@8H E V H A@F#较早应用于地埋管换热器长度计算中%该理论没有考虑进水管内流体的温度分布和出水管流体的温度分布是不一致的%存在不足!其优点是计算快捷%便于工程应用!文献$&&建立了垂直Y形地埋管换热器的三维模型%采用\^_软件对埋管深度+进口水温+管内流速等一系列因素在冬夏不同工况下对埋管传热量的影响进行了数值模拟研究%为地埋管长度计算提供了有益参考%但因其建模+参数设置均较复杂%暂无法推广使用!在3地源热泵系统工程技术规范4中提供了垂直Y形地埋管换热器长度计算方法%该方法基于线热源理论$$&!由于该方法涉及到几个不易直接获得的数据"例如大地热阻+制冷制热运行系数等#%使得该方法在实际工程中难以应用!本文基于线热源理论%引入平衡温度的概念%运用典型气象年数据%给出制冷+制热运行系数等地埋管长度计算中关键参数的计算方法%并提出了易操作应用的地埋管长度计算步骤!!!建筑物逐时负荷与水源热泵机组性能确定!!建筑物全年逐时负荷和水源热泵机组性能是地埋管换热器长度计算的必要前提!!4!!建筑物逐时负荷使用_]R'&+R G H@K F6D T J等建筑能耗模拟软件可以得到建筑全年逐时负荷%但该方法费时费力%且不易掌握%在实际工程中应用较少!在计算出建筑物夏季峰值冷负荷4M\和冬季峰值热负荷4M"后%可根据以下方法计算建筑物逐时负荷!这里先引入平衡温度的概念!夏季平衡温度2#M是指建筑物不需要制冷时所对应的最高室外温度)冬季平衡温度2?M是指建筑物不需要供热时的最低室外温度!当室外温度在冬季平衡温度和夏季平衡温度之间时%建筑物既不需制冷也不需供热!文献$*&讨论了平衡温度%并给出了推荐取值!设冬季空调室外计算温度为2_?)夏季空调室外计算温度为2_#!则当室外温度2V@大于夏季平衡温度2#M时%建筑物在该时刻的冷负荷为'4M\V@)4M\2_#-2#MD"2V@-2#M#"%#当室外温度2V@小于冬季平衡温度2?M时%建筑物在该时刻的热负荷为'4M"V@)4M"2?M-2_?D"2?M-2V@#"&# !4#!水源热泵机组的性能水源热泵机组的性能主要与进液温度"R G E H@ ^D T C->H9I H@7E T@H%R^>#有关%R^>会随室内负荷以及水源热泵本身特性的变化而变化!如果要让地埋管换热器的设计更符合实际情况%最好的方法是让用户输入水源热泵的参数!考虑到大多数水源热泵厂商给出的数据为对应R^>下的热泵制冷量*制热量+输入功率%所以在本文的设计方法中%将给定的水源热泵制冷量+制热量+输入功率拟合成R^>的多项式!这样%只需确定R^>就可以根据拟合公式计算出热泵的制冷量+制热量和输入功率!图%是根据美意5#[D P"P N*Q机组性能参数拟合曲线根据图%可计算在所需R^>下的水源热泵机组制冷能效比R R[和制热性能系数\]6!#!典型气象年数据应用典型气象年是以近$+年气象数据的月平均值%%%第%期田慧峰 等 地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究欢迎访问重庆大学期刊网 为依据%从近%+年的资料中选取一年各月接近$+年的气象参数平均值%并对月间做平滑处理!九十年代以来%典型气象年被广泛应用到建筑能耗模拟领域!利用典型气象年数据可以得到地表面年平均温度+最热月+最冷月等用于地埋管换热器长度计算的重要参数!#4!!地表面年平均温度确定在地埋管地源热泵的研究工作中%必须确定不同深度的土壤温度%最好的办法是采用现场测试工具!对于工程设计而言%只需要确定打孔深度范围内的土壤温度平均值即可!经过比较计算$1&%地表面年平均温度大致等于全年空气温度的平均值%所以本文中的地表面年平均温度是根据典型气象年全年空气温度数据%计算其平均值得到!#4#!最冷月和最热月确定典型气象年数据提供了全年逐时室外干球温度%通过计算可得到每月室外干球温度的平均值%最大者即为最热月%最小者即为最冷月!例如%经过计算可得出上海的最冷月为%月%平均温度为*4$i )最热月为3月%平均温度为&/4/i !"!制冷运行系数和制热运行系数制冷运行系数用于描述热泵的间歇运行%定义为';8)最热月份运行小时数最热月份天数D &*"$#制热运行系数定义为';V )最冷月份运行小时数最冷月份天数D &*"*#为了计算;8和;V %需要首先确定最热月和最冷月运行小时数!最热月某时刻的运行率可使用下式计算'E 8)4M \V @48"297c #"1#最冷月某时刻的运行率为'E V )4M "V @4V "29C G#"2#其中'48"297c #为热泵机组在297c 下的制冷量%P ?)4V "29C G #为热泵机组在29C G 下的制热量%P ?!当E 8和E V 大于%时取%!对整个最热月的E 8进行累加即可得到最热月运行小时数)对整个最冷月的E V 进行累加即可得到最冷月运行小时数!$!地埋管长度计算可采用以下工程设计计算公式来确定地埋管换热器的长度$*%2&'制冷工况':8)%+++48"1B +1f D ;8#297c -2+9R R [+%"#R R ["/#供热工况':V )%+++4V "1B +1f D ;V #2+9-29C G \]6-%"#\]6"3#式中%:8,,,由制冷工况确定的地埋管换热器所需长度%9):V ,,,由供热工况确定的地埋管换热器所需长度%9)48,,,水源热泵机组额定制冷量%P ?)4V ,,,水源热泵机组额定制热量%P ?);8,,,制冷运行系数);V ,,,供热运行系数)297c ,,,水源热泵机组制冷时冷凝器设计最高进液温度%i )R R [,,,在297c 下水源热泵机组的制冷能效比)29C G ,,,水源热泵机组制热时蒸发器设计最低进液温度%i )\]6,,,在29C G 下水源热泵机组的制热性能系数)2+9,,,地表面年平均温度%i )1B ,,,钻孔热阻%"92Z #*?)1f ,,,土壤热阻%"92Z #*?!式"/#和式"3#中仍需讨论的有297c +29C G +1B 和1f !$4!!热泵机组最高进液温度297c 和最低进液温度29C G在用户侧进口水温或空气温度一定的情况下%热泵机组的制冷或制热能力是由机组进液温度"即地埋管换热器出口流体温度#决定的%而地埋管换热器的长度与热泵机组的进液温度有关$,'%&&!在制冷工况时%设定的热泵机组最高进液温度越低%机组运行的\]6就越高%机组的运行费用就越低%但所需的地埋管换热器的长度就越长%系统的初投资就越高!可见这个问题涉及到热泵系统最佳经济性的研究!目前国内仍缺乏这方面的研究%也没有统一的计算方法!根据文献$/&%对垂直地埋管换热器%夏季的设计最高出口温度一般为土壤温度加上%% %*i %冬季的设计最低出口温度为土壤温度减去3 %%i !文献$3&通过编制的设计软件计算表明%按照上述方&%%土木建筑与环境工程!!!!!!!!!!!!!!!!第$&卷欢迎访问重庆大学期刊网 法确定的地埋管换热器的初投资太大%建议热泵机组的设定温度如下'夏季制冷时%地埋管换热器循环流体最高出口温度为当地地下岩土温度加上%1 &+i )冬季制热时%地埋管换热器循环流体最低出口温度为地下岩土温度减去%+ %1i !实际工程中%若埋管场地受限%水温将超过这个限度%采用复合式热泵系统比较经济!文献$2&推荐297c ($/i %29C G )& 1i !设计者可按照上述方法之一取值!$4#!钻孔热阻1B钻孔热阻1B 取决于钻孔直径F B +埋管内径F IC +埋管外径F I A +回填料导热系数 K 及其热阻1K +钻孔内Y 形埋管数量及埋管在钻孔内的位置$%$'%1&%也取决于管壁热阻1'%对流换热热阻1E !具体计算方法参见文献$*&!$4"!土壤热阻1f按照文献$%&%1f 可近似表达为'1f )%& D G *槡 .*- "#&% *, , 7",#1f )%& D G G &.*%) 7"%+#式中%1f :钻孔周围的土壤热阻%"92Z #*?) :土壤导热系数%B *"92Z #) :运行时间%J ).*:钻孔半径%9)G :钻孔深度%9) :欧拉常数%-+<1//&) 7:由非稳态传热达到稳态传热所需时间%简称稳态时间% 7)G &*",H #%J ) *:钻孔内近似为稳态所需最短时间%由式"%%#描述! *)1.&*"%%#其中% 为土壤的导温系数%9&*J )%!地埋管换热器长度计算步骤根据上面的论述%地埋管换热器长度的计算步骤总结如下'%#根据建筑物的结构尺寸%确定建筑物的设计冷负荷和设计热负荷!&#根据设计地点典型气象年室外逐时温度计算出地表面年平均温度2+I %确定机组的最高进液温度297c 和最低进液温度29C G %然后根据设定的温度和设计负荷选取水源热泵机组型号及台数!$#根据水源热泵机组的水流量确定地埋管并联数!*#确定钻孔+地埋管以及土壤参数%包括钻孔直径+地埋管管材+地埋管规格+Y 形管布置方式+土壤导热系数+土壤热扩散率等!1#由设计冷负荷和水源热泵机组在297c 下的制冷R R [确定地埋管换热器的放热量)由设计热负荷和水源热泵机组在29C G 下的制热\]6确定地埋管换热器的吸热量!2#根据典型气象年室外逐时温度确定最热月和最冷月!/#根据设计冷负荷和最热月室外逐时温度计算出建筑物的逐时冷负荷)根据设计热负荷和最冷月室外逐时温度计算出建筑物的逐时热负荷!3#由建筑物的逐时冷负荷+水源热泵机组在297c下的制冷量计算出;8)由建筑物的逐时热负荷+水源热泵机组在29C G 下的制热量计算出;J !,#根据地埋管单管流量+地埋管内径以及流体特性参数计算管内流体流速6"+18和5.等!%+#根据;8+;V 和钻孔参数分别计算制冷工况和制热工况下的土壤热阻1K )根据钻孔+地埋管+管内流体参数以及土壤参数计算钻孔热阻1*!%%#最后根据式"/#和式"3#计算制冷工况下地埋管换热器所需长度:8和供热工况下地埋管换热器所需长度:V !:8和:V 中较大者为设计长度!L !结!论论文对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论%并探讨了地埋管换热器的长度计算步骤!结论表明'%#运用典型气象年数据%引入平衡温度概念%在已知建筑物设计负荷的前提下%可计算出建筑物的逐时负荷)&#可将水源热泵机组制冷量+制热量拟合为进液温度"R ^>#的二次曲线%并应用到地埋管换热器长度计算中)$#运用典型气象年数据及建筑物逐时负荷%可以求出地埋管换热器长度计算的重要参数,,,制冷运行系数;0和制热运行系数;J !笔者已根据文中计算步骤编制了地埋管换热器设计软件,,,="R >A A D !参考文献$%&田慧峰%王鹏英%曹伟武4大地耦合热泵系统国内外研究近况$S &4制冷与空调%&++2%2"$#'%1'&+4!!>W ;<"Y W '^R <=%?;<=6R <='O W <=%\;]?R W '?Y4_A 9H J E C 87G -A X H @J H 7JJ E T -F A U K @A T G -'8A T I D H -V H 7E I T 9I J F J E H 9$S &4[H U @C K H @7E C A G 7G -;C @'8A G -C E C A G C G K%&++2%2"$#'%1'&+4 下转第%&*页$%%第%期田慧峰 等 地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究欢迎访问重庆大学期刊网 .M,-,.G E-K P G K.P,L B@E.M,L K P@Q S A-Q O L B 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X K L A >P K L A M O,^L K[E-P K G/D-E P P $C C C*$0 薛禹群*地下水动力学 ! *北京 地质出版社 $C C0* !!a^"b^V J^;*+/L,@K.,F!E.M,L K.P Q S W-Q O L B =,G E- ! *#E K X K L A W E Q F Q A/D-E P P $C C0*编辑!胡!玲#################################################上接第$$2页1 吴玉庭 顾中煊 马重芳 等*^型管传热量影响因素的数值模拟研究 I *工程热物理学报 1330 1? $ $$)V$$?*!!=^b^V>:;W W^H]7;W V a^9; !9']7;W V 69;W E G,F*;O@E-K.,F P G O B/Q L G M E K L S F O E L.K L A S,.G Q-PQ L G M E M E,G G-,L P S E-Q S G M E^V G O Y E I *I Q O-L,F Q S "L A K L E E-K L A>M E-@Q N M/P K.P 1330 1? $ $$)V$$?*2 田慧峰*垂直^形地埋管换热器传热模型和设计方法+ *上海 上海理工大学 133)*4 谢汝镛*地源热泵系统的设计 I *现代空调 133$ 222V04*!!a:"8^V b7;W*+E P K A L@E G M Q BQ SW-Q O L B V P Q O-.EM E,G N O@N P/P G E@ I *!Q B E-L9K-'Q L B K G K Q L K L A*133$ 2 22V04*% 丁勇 刘宪英 胡鸣明等*地热源热泵系统实验研究综述 I *现代空调 133$ 2 $$V21*) 中华人民共和国建设部*W#%32))V133%地源热泵系统工程技术规范 < *北京 中国建筑工业出版社 133%* 0 <>"&"`*+E P K A L.Q L P K B E-,G K Q LS Q-A-Q O L B,L B R,G E-P Q O-.EM E,G N O@N P K LP Q O G M E-L.F K@,G E P I *9<]89"G-,L P*$C?C C% $ $$2C V$$4?*? 曲云霞*地源热泵系统模型与仿真 + *西安 西安建筑科技大学*1334*C 98:6]"D#9<U:*>M E-@Q B/L,@K.,L,F/P K P Q S,A-Q O L B V P Q O-.E M E,G N O@N P/P G E@S Q-B K P G-K.G M E,G K L A I * :L G E-L,G K Q L,F I Q O-L,F Q S"L E-A/8E P E,-.M 133% 1C 0 )0$V)?0* $3 +:97;9:V8"; U:J:;V b^; 69;W H]97V ]7;W*]E,G G-,L P S E-K L A-Q O L BM E,GE\.M,L A E-PR K G M A-Q O L B R,G E-,B[E.G K Q L I *:L G E-L,G K Q L,F I Q O-L,F Q S >M E-@,F<.K E L.E P 1334 42 $1 $132V$1$$*$$ 7;+"87H W";"8 98:6]"D#9<U:*"\N E-K@E L G,F N E-S Q-@,L.E,L,F/P K PQ S,P Q F,-,P P K P G E B A-Q O L B V P Q O-.E M E,G N O@NA-E E L M Q O P EM E,G K L A P/P G E@ I *"L E-A/,L B #O K F B K L A P 133% 20 $ $3$V$$3*$1 #^8`]98+<9;;"8*'O--E L G P G,G O P Q S A-Q O L B P Q O-.E M E,G N O@N P,L B O L B E-A-Q O L B G M E-@,FE L E-A/ P G Q-,A E K L"O-Q N E I *W E Q G M E-@K.P 1332 21 4 %0C V 1??*$2 !^<>969;9U U :`!">"<";*"\N E-K@E L G,FG M E-@,F N E-S Q-@,L.EE[,F O,G K Q LQ S,M Q-K T Q L G,F A-Q O L B VP Q O-.E M E,G N O@N P/P G E@ I *9N N F K E B>M E-@,F "L A K L E E-K L A 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地埋管热阻计算方法
垂直单U 型埋管内流体至井壁总热阻 在忽略轴向导热的条件下，如图3.14所示：图3.14 垂直单U 管井水平截面图如果U 型管的两根支管单位长度的热流分别为q 1与q 2，两支管内流体温度分别为T f 1与T f 2，根据线性叠加原理，所讨论的稳态温度场应该是这两个热流作用产生的过余温度场的叠加。
如果取钻孔壁的平均温度T b 为过余温度的零点，则有111122f b T T R q R q -=+ 212122f b T T R q R q -=+其中：R 1和R 2分别为两支管内流体至井壁间的热阻，而R 12是两根管子之间的热阻。
对于实际工程，钻孔中的U 型埋管在结构上通常可以假设是对称的，因此有R 1=R 2，又由于没有考虑两支管内流体沿深度方向的变化，无法分析T f 1和T f 2及q 1和q 2的区别，因此只能作进一步的简化假设：T f 1=T f 2= T f ，q 1=q 2=q l /2，以减少未知量的个数，其中T f 为埋管内流体的平均温度，q l 为单位长度U 型埋管总的传热量。
根据文献[6]推导公式得：21222212221ln ln 21ln ln 211ln 2b b sb p b o b s b b b s b b b s b op p i i d d R R R d d D d d R D d D dR d d hλλπλλλλλπλλλπλπ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-==+⋅+⎢⎥ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫-⎛⎫=+⋅⎢⎥ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎛⎫=⋅+⎪⎝⎭则埋管内流体至井壁总热阻为：4440.80.41111ln ln ln ln 2220.023Re Pr Re b b b sb o b b o b s b p i i fluidiid d d d R d D d D d d h Nu h d Nu v d λλπλλλπλπλν⎧⎫⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⎪⎪⎛⎫=++⋅+⋅+⎨⎬⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎩⎭⋅==⋅=公式适用于埋管内流体处于紊流状态，即Re>2200，其中：s λ——土壤导热系数，W/(m ·℃)；b λ——回填土导热系数，W/(m ·℃)； pλ——埋管导热系数，W/(m ·℃)； fluidλ——埋管内水导热系数，W/(m ·℃)；bR ——钻孔内热阻，(m ·℃)/W ；o d 、o r——埋管的外直、半径，m ；id 、i r——埋管的内直、半径，m ； bd 、b r——钻井的直、半径，m ；D ——埋管管间距，m ；h ——埋管内水的对流换热系数，W/(m 2·℃)； Nu ——努塞尔数； Re ——雷诺数；Pr ——普朗特数，其值为/fluid fluid να；v ——埋管内水流速（分子），m/s ；ν——水的运动粘性系数（分母），m 2/s ； （3）垂直双U 型埋管内流体至井壁总热阻传热分析同垂直单U ，取钻孔孔壁的平均温度为过余温度的零点[6]，则有111122133144f b T T R q R q R q R q -=+++221122233244f b T T R q R q R q R q -=+++ 331132233344f b T T R q R q R q R q -=+++ 441142243344f b T T R q R q R q R q -=+++假定U 型管的四根支管在钻孔中是对称布置的，因此有Rij = Rji ，R1 = R2 = R3 = R4，1234f f f f fT T T T T ====，并有R14= R12则212442221222213221ln ln 21ln ln 21ln 22b b sb p b o b s b b b s b b b s b b s b b b s b d d R R R R R d d D d d R D d D d R d D λλπλλλλλπλλλλλπλλλ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-====+⋅+⎢⎥ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫-⎛⎫=+⋅⎢⎥ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫-=+⋅⎢⎥ ⎪+-⎝⎭⎣⎦则埋管内流体至井壁总热阻为：222222222ln ln 11112ln 2ln ln 422ln 2b b s b o b s b b b s b o b b b s b p i i b s b b s b d d d d D d d d R D d D d d h d d D λλλλλλπλλλπλπλλλλ⎧⎫⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+⋅⎪⎪⎢⎥ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎢⎥⎛⎫⎛⎫-⎪⎪⎛⎫⎢⎥=++⋅+⋅+⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎛⎫-⎢⎥⎪⎪++⋅ ⎪⎢⎥⎪⎪+-⎝⎭⎣⎦⎩⎭0.80.40.023Re Pr Re fluid iiNu h d Nu v d λν⋅==⋅=其中双U 管间距D 为靠近的两支管间的距离。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
主要内容
1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录
地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.1 地源热泵系统 groud-source heat pump system 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵
分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系 统。
2.0.11 直接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水，经处理后直接流
经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层 的地下水换热系统。
8
地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.12 间接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换
后返回地下同一含水层的地下水换热系统。 2.0.13 地表水换热系统
14
地源热泵系统工程技术规范
3.1 一般规定
3.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容： 1 场地规划面积、形状及坡度；（是否满足打井或埋管面
积和位置要求） 2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布； 3 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电
缆的分布； 4 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分
蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。 2.0.5 传热介质 heat-transfer fluid
地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地 表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水 溶液。
6
地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system 传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交
埋地管道荷载计算-3
给水排水工程结构设计手册第7章活荷载1.单轮荷载，适用于车重10、15吨（H≤0.4）和车重20吨（H≤0.35）情况,深度H处的压力q1的计算公式P 后轴一个轮子的压力5000kga 后胎着地长度，0.2m 20cmcmH覆土厚度m 40cmq1=0.384615kg/cm22.一排轮子情况，两辆并列的车轮最小中距为1.3m时，考虑两个轮子的情况。
适用于车重10、15吨（H为0.4~0.65）及车重20吨（H为0.35~0.6）的情况。
P后轴一个轮子的压力5000kg a后胎着地长度，0.2m 20cm b轮胎宽度，50cm H覆土厚度m45cmq1=0.3367kg/cm23.4轮子并排情况，适用于车重10、15吨（H为0.65~0.8）及车重20吨（H为0.6~0.8）的情况。
P后轴一个轮子的压力5000kg a后胎着地长度，0.2m 20cm b轮胎宽度，50cm H覆土厚度m 45cmq1=0.2886kg/cm24.当H大于0.8米时弹性半无限体压力分布公式r=0时有即为P后轴一个轮子的压力5000kg R力作用点与计算压力点的距离r力作用点与计算压力点的水平距离H覆土厚度m 60cm qlmax=0.663889kg/cm25.履带车辆c 履带间净距180cm P 车辆总重50000kg a 履带着地长度450cm b 履带宽度，70cm H 覆土厚度m45cmq1=0.289352kg/cm2q1=0.225836kg/cm26.钢轨下深度H处的压力计算c轮距80cm P轮压5000kg n轮数20a枕木长140cm b枕木宽250cm H覆土厚度m 80cmq1=0.680272kg/cm27.线荷载作用下深度H处的压力计算P线荷载10kg/cm H 覆土厚度80cmx 计算力作用点与力作用线的水平距离，取0即为q1=0.0795kg/cm28.矩（圆形）形截面上作用均布荷载时，矩形面积中心下深度H处的压力q0地面均布荷载5kg/cm2c系数0.5q1= 2.5kg/cm29.刚性铺装层的影响集中荷载通过刚性铺装层作用在离铺装层深度H处的管道上压力R 混凝土铺装层的刚度半61.32733cmC25Ek混凝土的弹性模量280000kg/cm228000N/mm2h铺装层厚度20cm μ混凝土泊松比0.15κ铺装层下土的反力模量13.5kg/cm3P集中荷载5000kg H管道埋深60cm 根据H/R 0.9783566c系数0.09q1=0.119648kg/cm210.活荷载产生的侧向压力q1活载产生的垂直压力5λ侧向土压力系数0.5qc 活载产生的侧向土压力 2.5q1的计算公式。
导管埋深计算公式文解释
导管埋深计算公式文解释在工程施工中，导管埋深是一个非常重要的参数，它直接关系到管道的使用寿命和安全性。
因此，正确计算导管的埋深是非常重要的。
本文将对导管埋深的计算公式进行详细的解释，以帮助读者更好地理解和应用这一重要参数。
导管埋深的计算公式通常包括以下几个参数，管道直径、埋深系数、地表荷载、地下水位等。
下面将逐一对这些参数进行解释，并给出相应的计算公式。
1. 管道直径。
管道直径是指管道横截面的直径，通常以毫米（mm）为单位。
在计算导管埋深时，管道直径是一个重要的参数，因为它直接影响到管道的受力情况和承载能力。
一般来说，管道直径越大，需要的埋深就会越深，以保证管道的安全性和稳定性。
2. 埋深系数。
埋深系数是指管道埋深与管道直径的比值，通常用来表示管道埋深的相对大小。
埋深系数的选取需要考虑到地表荷载、地下水位等因素，一般来说，埋深系数越大，管道的安全性和稳定性就会越高。
3. 地表荷载。
地表荷载是指地表对管道的垂直荷载，通常由土壤、道路、建筑物等因素所产生。
地表荷载是导管埋深计算中一个重要的参数，它直接影响到管道的受力情况和稳定性。
在实际工程中，地表荷载需要根据具体情况进行测算和分析，以保证管道的安全使用。
4. 地下水位。
地下水位是指地下水的水位高度，它直接关系到管道的防水和防渗能力。
在导管埋深计算中，地下水位是一个重要的参数，需要根据实际情况进行测算和分析，以保证管道的安全使用。
根据以上参数，导管埋深的计算公式可以表示为：埋深 = 管道直径×埋深系数 + 地表荷载地下水位。
其中，埋深为导管的实际埋深（单位，米），管道直径为管道横截面的直径（单位，毫米），埋深系数为管道埋深与管道直径的比值，地表荷载为地表对管道的垂直荷载（单位，千帕），地下水位为地下水的水位高度（单位，米）。
通过以上公式，可以清晰地看到各个参数对导管埋深的影响，以及它们之间的相互关系。
在实际工程中，需要根据具体情况对这些参数进行测算和分析，以保证导管的安全使用。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
2.0.19 抽水井 production well 用于从地下含水层中取水的井。
2.0.20 回灌井 injection well 用于向含水层灌注回水的井。
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地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.21 热源井 heat source well 用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是
22
源热泵系统工程技术规范
4.3 地埋管换热系统设计
4.3.6 地埋管换热器设计计算时，环路集管不应包括在地埋管换 热器长度内。 4.3.7 水平地埋管换热器可不设坡度。最上层埋管顶部应在冻土 层以下0.4m，且距地面不宜小于0.8m。 4.3.8 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m，钻孔孔径不宜小 于0.11m，钻孔间距应满足换热需要，间距宜为3～6m。水平连 接管的深度应在冻土层以下0.6m，且距地面不宜小于1.5m。 4.3.9 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态，水平环路集管坡 度宜为0.002。
2 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材 的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压 力不应小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本规范附录A 的规定选用。
19
地源热泵系统工程技术规范
4.2 地埋管管材与传热介质
4.2.3 传热介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的 其他介质：
抽水井和回灌井的统称。
2.0.22 抽水试验 pumping test 一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化
的过程，目的是了解含水层富水性，并获取水文地质参数。
2.0.23 回灌试验 injection test 一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注
导管埋深计算公式文解析
导管埋深计算公式文解析导管埋深是指导管在地下埋设的深度，对于工程建设来说，正确计算导管埋深是非常重要的。
因为导管埋深的不合理会导致工程质量问题，甚至可能引发安全事故。
因此，正确的计算导管埋深是保障工程质量和安全的重要环节。
在工程建设中，导管埋深的计算需要依据一定的公式进行。
下面我们将对导管埋深的计算公式进行详细解析，帮助大家更好地理解和应用这些公式。
首先，我们需要了解导管埋深计算的基本原理。
导管埋深的计算是基于土壤的承载能力和导管的受力情况来进行的。
一般来说，导管埋深越深，受力越均匀，承载能力也越大。
因此，导管埋深的计算需要考虑土壤的承载能力和导管的受力情况。
在实际工程中，导管埋深的计算公式有多种，根据具体情况和要求选择合适的公式进行计算。
下面我们将介绍几种常用的导管埋深计算公式，并对其进行详细解析。
1. 导管埋深计算公式一，土壤承载能力法。
导管埋深 = (导管重量 + 土壤重量) / 土壤承载力。
这个公式是根据土壤的承载能力来计算导管埋深的，其中导管重量和土壤重量是已知的参数，土壤承载力需要根据实际情况进行测定。
通过这个公式可以计算出导管在土壤中的合适埋深，以保证导管在承受荷载时不会发生沉降或变形。
2. 导管埋深计算公式二，导管受力法。
导管埋深 = (导管受力 / 土壤承载力) + 土壤覆盖深度。
这个公式是根据导管受力情况和土壤承载能力来计算导管埋深的，其中导管受力和土壤承载力需要根据实际情况进行测定，土壤覆盖深度是已知的参数。
通过这个公式可以计算出导管在土壤中的合适埋深，以保证导管在受力时不会发生变形或破裂。
3. 导管埋深计算公式三，土壤压力法。
导管埋深 = (土壤压力 / 导管抗压强度) + 土壤覆盖深度。
这个公式是根据土壤对导管的压力和导管的抗压强度来计算导管埋深的，其中土壤压力和导管抗压强度需要根据实际情况进行测定，土壤覆盖深度是已知的参数。
通过这个公式可以计算出导管在土壤中的合适埋深，以保证导管在受到土壤压力时不会发生破裂或变形。
地埋管设计计算
地埋管设计计算概述地埋管是一种利用地下土壤的稳定低温能源进行空调制冷和供暖的系统。
在通过地下管道输送水和热能的同时，地埋管还能够起到保护土壤和环境的作用。
但是，地埋管的设计与选择是非常重要的，这关系到其在空调生产中的能效和环保性能。
设计计算温度在进行地埋管系统的设计与计算时，需要考虑一些关键的因素。
其中最重要的参数是地下土壤的温度。
通过对当地环境和地质的分析，可以得到地下土壤的平均温度，也可以预测其变化范围。
例如，在地下5~20米内，土壤一般保持在稳定的10摄氏度左右，并且随着深度的增加温度变化不大。
但是在不同的地区，由于气候、季节和其它因素的影响，地下土壤温度可能会有所不同。
因此，在进行地埋管的设计和计算时，需要考虑到特定的地质和环境条件。
热载荷除了土壤温度外，还需要考虑到房间内外的温度差异以及室内外换气量等因素。
这些因素将会影响到地下管道的热载荷。
根据房间的大小、布局等因素，可以将热载荷分为以下三种类型：•中等负载：适用于标准办公室或住宅等场所。
•高负载：适用于工业、医院和食品加工等高需求的场所。
•低负载：适用于高层建筑的空调和通风等场所。
管道长度在地埋管系统的设计中，管道长度是一个需要特别关注的问题。
一般来说，管道长度越长，系统的效率就越低。
因此，在进行系统的设计时，需要选择合适的管径和管道长度，以提高系统的效率和节约成本。
材料选择地埋管系统的材料选择也非常重要。
通常来说，管道材料有塑料、铜等多种选择。
这些材料的选择会影响到系统的使用寿命、维护成本和安全性。
因此，在进行地埋管系统的设计时，需要根据实际情况选择最合适的材料。
地埋管系统是一种非常有效的空调制冷和供暖系统，但仅能通过精心的设计和计算来达到最佳效果。
通过合理的温度、热载荷、管道长度和材料选择，可以提高系统的效率和节约成本。
因此，在进行地埋管系统的设计时，需要考虑到各种因素，以学术态度进行全面而准确的计算和设计。
基础埋深计算公式
基础埋深计算公式
1.直埋管道的埋深计算公式：
埋深=地面标高-管道顶部标高
这个公式非常简单，只需要知道地面标高和管道顶部标高就可以得到埋深。
2.地埋管道的埋深计算公式：
埋深=地面标高-地表以下的土层厚度-管道顶部标高
地埋管道的埋深计算公式相对较复杂，需要考虑地表以下不同土层的厚度。
一般情况下，需要通过地质勘探等方法来确定各个土层的厚度。
3.隧道管道的埋深计算公式：
埋深=隧道顶部标高-管道顶部标高
隧道管道的埋深计算较为简单，只需要知道隧道顶部标高和管道顶部标高。
这些公式都是通过几何关系来计算埋深的，但实际应用中需要结合具体的工程条件进行调整。
在计算埋深时，还需要考虑以下几个因素：
1.埋设管道的类型和尺寸：不同类型和尺寸的管道具有不同的承载能力和稳定性要求，因此需要根据具体情况来确定埋深。
2.地表荷载：埋深的计算还需要考虑地表施加在管道上的荷载，如车辆荷载、建筑物荷载等。
3.地下水位：地下水位的高低会对管道的稳定性产生影响，需要根据地下水位来合理确定埋深。
4.土壤条件：不同的土壤类型对管道的稳定性有不同的要求，需要根据土壤条件来确定埋深。
地埋管取热量计算
地埋管取热量计算地埋管取热量计算是指通过埋设地下管道来获取地热能量的一种方法。
地热能是一种可再生能源，利用地下管道取热可以有效地提供供暖和热水等能源需求。
下面将从地埋管的原理、热量计算公式和实际案例等方面来介绍地埋管取热量的计算方法。
一、地埋管取热量的原理地埋管取热量的原理是利用地下管道与地壤之间的热交换作用，将地下的地热能量转移到建筑物内部，从而达到供暖和热水的目的。
地下管道中的流体通过与地壤接触，吸收地壤的热能，再将热能传递到热泵或其他热交换设备中，最后供给建筑物使用。
二、地埋管取热量的计算公式地埋管取热量的计算公式可以根据具体情况进行推导，以下是一个常用的计算公式：Q = m × c × ΔT其中，Q表示取热量，m表示流经地埋管的流体质量，c表示流体的比热容，ΔT表示流体在进出口温度差。
三、地埋管取热量的实际案例下面以某小区地埋管取热为例，来介绍地埋管取热量的计算方法。
某小区地埋管系统总长度为1000米，埋深为2米，管道直径为0.1米，流体质量为0.1kg/s，进口温度为10摄氏度，出口温度为20摄氏度。
根据上述数据，可以进行以下计算：计算地埋管的表面积：A = π × D × L其中，A表示地埋管的表面积，π为圆周率，D为管道直径，L为地埋管的长度。
代入具体数值，可得：A = 3.14 × 0.1 × 1000 = 314平方米然后，计算地埋管与地壤之间的热交换量：Q = A × U × ΔT其中，Q表示取热量，A表示地埋管的表面积，U表示地埋管与地壤之间的热传导系数，ΔT表示流体在进出口温度差。
根据实际情况，假设地埋管与地壤之间的热传导系数为20W/（平方米·摄氏度），则代入具体数值可得：Q = 314 × 20 × (20-10) = 6280W将取热量转换为热量需求：Q' = Q × 3600 / η其中，Q'表示热量需求，Q表示取热量，3600为换算系数（将秒转换为小时），η表示热泵或其他热交换设备的效率。
地源热泵地埋管计算方法(知识浅析)
•地源热泵地埋管计算方法地埋部分设计（一）管材选择及流体介质一、管材一般来讲，一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。
1、聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
2、PVC（聚氯乙烯）管的导热性差和可塑性不好，不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。
3、为了强化地下埋管的换热，国外有的提出采用薄壁（0.5mm）的不锈钢钢管，但目前实际应用不多。
4、管件公称压力不得小于1.0Mpa，工作温度应在-20℃～50℃范围内。
5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应，中间不得有机械接口及金属接头。
二、连接1、热熔联接（承接联接和对接联接，对于小管径常采用）2、电熔联结三、流体介质及回填料流体介质南方地区：由于地温高，冬季地下埋管进水温度在0℃以上，因此多采用水作为工作流体；北方地区：冬季地温低，地下埋管进水温度一般均低于0℃，因此一般均需使用防冻液。
（①盐类溶液--氯化钙和氯化钠水溶液；②乙二醇水溶液；③酒精水溶液等）。
埋管水温：1、热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7-12℃，与普通冷水机组相同。
地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃，与冷却塔进水温度相同。
2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值，并降低能耗。
地埋管中循环水冬季进水温度，以水不冻结并留安全余地为好，可取3-4℃。
当然为了使地埋管换热器获得更多热量，可加大循环水与大地间温差传热，然而大地的温度是不变的，因此只有将循环水温降至0℃以下，为此循环水必须使用防冻液，如乙二醇溶液或食盐水。
但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。
在严寒地区不得不这样做，而在华北地区的工程中用水就可满足要求，不一定要加防冻液。
导管埋深计算公式文讲解
导管埋深计算公式文讲解在工程施工中，导管埋深是一个非常重要的参数，它直接影响着工程的质量和安全。
因此，正确计算导管埋深是非常重要的。
本文将针对导管埋深的计算公式进行详细的讲解，希望能够对工程师和施工人员有所帮助。
导管埋深计算公式的基本原理是根据导管的直径、材质和埋设条件来确定导管的安全埋深。
一般来说，导管埋深的计算公式可以分为两种情况，土壤埋设和混凝土埋设。
下面分别对这两种情况进行详细讲解。
一、土壤埋设情况下的导管埋深计算公式。
在土壤埋设情况下，导管埋深的计算公式可以表示为：H = (K1 D + K2) F。
其中，H表示导管的埋深，单位为米；K1和K2为土壤系数，是根据土壤的类型和承载能力确定的常数；D为导管的外径，单位为米；F为导管的安全系数，一般取1.1。
在实际应用中，K1和K2的数值需要根据具体情况进行确定。
一般来说，K1的数值在0.5~1.0之间，K2的数值在0.3~0.5之间。
这些数值可以通过土壤勘察和实验确定。
二、混凝土埋设情况下的导管埋深计算公式。
在混凝土埋设情况下，导管埋深的计算公式可以表示为：H = (K1 D + K2) F + T。
其中，H表示导管的埋深，单位为米；K1和K2为混凝土系数，是根据混凝土的强度和承载能力确定的常数；D为导管的外径，单位为米；F为导管的安全系数，一般取1.1；T为混凝土保护层的厚度，单位为米。
与土壤埋设情况类似，K1和K2的数值需要根据具体情况进行确定。
一般来说，K1的数值在0.5~1.0之间，K2的数值在0.3~0.5之间。
混凝土保护层的厚度T一般为0.05~0.1米。
需要注意的是，以上的计算公式仅适用于导管埋设在水平地面上的情况。
如果导管埋设在斜坡或者弯曲地形上，需要考虑地形对导管埋深的影响，计算公式会有所不同。
此外，导管埋深的计算还需要考虑到导管的材质和使用条件。
例如，如果导管是塑料材质的，需要考虑到其抗压和抗拉强度，计算公式中的系数会有所不同。
地下埋设基础体积计算公式
地下埋设基础体积计算公式地下埋设基础体积计算是土木工程中非常重要的一项工作，它直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
在土木工程中，地下埋设基础是指建筑物地下部分的结构，它承受着建筑物的重量，并将重量传递到地下的土壤中。
因此，地下埋设基础的体积计算是非常重要的，它可以帮助工程师确定所需的材料数量和成本，从而确保基础的稳定性和安全性。
在进行地下埋设基础体积计算时，需要考虑多种因素，包括地下土壤的性质、建筑物的重量、基础的类型等。
在本文中，将介绍地下埋设基础体积计算的公式及其应用。
地下埋设基础体积计算的公式通常是根据基础的形状和尺寸来确定的。
常见的地下埋设基础形状包括矩形、圆形、椭圆形等，每种形状都有相应的体积计算公式。
下面将分别介绍这些常见的地下埋设基础形状的体积计算公式。
首先是矩形地下埋设基础的体积计算公式。
矩形地下埋设基础的体积可以通过以下公式来计算：V = l w h。
其中，V表示基础的体积，l表示基础的长度，w表示基础的宽度，h表示基础的高度。
通过这个公式，工程师可以很容易地计算出矩形地下埋设基础所需的体积。
其次是圆形地下埋设基础的体积计算公式。
圆形地下埋设基础的体积可以通过以下公式来计算：V = π r^2 h。
其中，V表示基础的体积，π表示圆周率，r表示基础的半径，h表示基础的高度。
通过这个公式，工程师可以计算出圆形地下埋设基础所需的体积。
最后是椭圆形地下埋设基础的体积计算公式。
椭圆形地下埋设基础的体积可以通过以下公式来计算：V = π a b h。
其中，V表示基础的体积，π表示圆周率，a和b分别表示椭圆的长轴和短轴，h表示基础的高度。
通过这个公式，工程师可以计算出椭圆形地下埋设基础所需的体积。
除了以上介绍的常见地下埋设基础形状的体积计算公式外，还有一些特殊形状的地下埋设基础，其体积计算公式也可以根据具体情况进行推导。
总的来说，地下埋设基础体积计算公式是根据基础的形状和尺寸来确定的，工程师可以根据具体情况选择合适的公式进行计算。
地埋管取热量计算
地埋管取热量计算地埋管取热量计算是指通过埋设在地下的管道来利用地下热能进行供热或制冷。
地埋管取热量的计算是衡量地热能利用效果的重要指标之一。
本文将从地埋管取热量计算的原理、方法和关键因素等方面进行探讨。
一、地埋管取热量计算的原理地下土壤具有良好的保温性能，可以保持相对稳定的温度。
地埋管取热量的计算基于地下土壤与管道之间的热交换过程。
当地下土壤温度高于管道中的流体温度时，热量会通过管壁传递到流体中，实现热能的转移。
因此，地埋管取热量的计算要考虑地下土壤的热导率、管道材料的热传导性能以及流体的流量和温度等因素。
地埋管取热量的计算可以采用理论计算和实验测量相结合的方法。
其中，理论计算主要基于数学模型和计算公式，通过输入相关参数进行计算。
实验测量则是通过在实际工程中布置传感器对地埋管系统进行监测和数据采集，根据实测数据进行计算分析。
在理论计算方法中，常用的计算模型包括热传导模型和热对流模型。
热传导模型主要考虑地下土壤与管道之间的热传导过程，通过计算热传导方程求解热量传递。
热对流模型则考虑地下土壤与管道之间的对流传热过程，通过计算对流传热方程求解热量传递。
这两种模型可以根据具体情况选择适用的计算方法。
三、地埋管取热量计算的关键因素地埋管取热量的计算受到多个因素的影响，其中最主要的因素包括地下土壤的热导率、管道材料的热传导性能、管道的长度和布置方式、流体的流量和温度等。
地下土壤的热导率是指单位温度梯度下单位距离内热传导的能力，是地埋管取热量计算中的关键参数之一。
不同类型的土壤具有不同的热导率，对地埋管取热量的影响也不同。
因此，在计算中需要准确测定地下土壤的热导率。
管道材料的热传导性能是指管道材料对热传导的特性，也是地埋管取热量计算中的重要因素。
不同材料的热传导性能差异较大，对地埋管取热量的效果有着直接影响。
因此，在设计地埋管系统时需要选择合适的管道材料。
管道的长度和布置方式是影响地埋管取热量的另一个重要因素。
地埋管计算方法
地源热泵地埋部分设计（一）管材选择及流体介质一、管材一般来讲，一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。
1、聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
2、PVC（聚氯乙烯）管的导热性差和可塑性不好，不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管.3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁（0。
5mm)的不锈钢钢管，但目前实际应用不多.4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃～50℃范围内。
5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应，中间不得有机械接口及金属接头.二、连接1、热熔联接(承接联接和对接联接，对于小管径常采用）2、电熔联结三、流体介质及回填料流体介质南方地区：由于地温高，冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体；北方地区：冬季地温低，地下埋管进水温度一般均低于0℃，因此一般均需使用防冻液.(①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液；②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等）.埋管水温：1、热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7-12℃,与普通冷水机组相同。
地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃，与冷却塔进水温度相同。
2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值，并降低能耗。
地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4℃.当然为了使地埋管换热器获得更多热量，可加大循环水与大地间温差传热，然而大地的温度是不变的，因此只有将循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液，如乙二醇溶液或食盐水。
但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。
在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液.地温是恒定值,可通过测井实测。
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地源热泵地埋部分设计（一）管材选择及流体介质一、管材一般来讲，一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。
1、聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
2、PVC（聚氯乙烯）管的导热性差和可塑性不好，不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。
3、为了强化地下埋管的换热，国外有的提出采用薄壁（0.5mm）的不锈钢钢管，但目前实际应用不多。
4、管件公称压力不得小于1.0Mpa，工作温度应在-20℃～50℃范围内。
5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应，中间不得有机械接口及金属接头。
二、连接1、热熔联接（承接联接和对接联接，对于小管径常采用）2、电熔联结三、流体介质及回填料流体介质南方地区：由于地温高，冬季地下埋管进水温度在0℃以上，因此多采用水作为工作流体；北方地区：冬季地温低，地下埋管进水温度一般均低于0℃，因此一般均需使用防冻液。
（①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液；②乙二醇水溶液；③酒精水溶液等）。
埋管水温：1、热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7—12℃，与普通冷水机组相同。
地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃，与冷却塔进水温度相同。
2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值，并降低能耗。
地埋管中循环水冬季进水温度，以水不冻结并留安全余地为好，可取3—4℃。
当然为了使地埋管换热器获得更多热量，可加大循环水与大地间温差传热，然而大地的温度是不变的，因此只有将循环水温降至0℃以下，为此循环水必须使用防冻液，如乙二醇溶液或食盐水。
但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。
在严寒地区不得不这样做，而在华北地区的工程中用水就可满足要求，不一定要加防冻液。
地温是恒定值，可通过测井实测。
有关资料介绍某地地下约100米的地温是当地年平均气温加4℃左右。
天津市年平均气温是12.2℃，实测天津市地下约100米的地温约为16℃，基本符合以上规律。
回填材料可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。
材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。
从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好，但造价高、施工难度大，但可结合建筑物桩基一起施工。
回填沙石或碎石换热效果比较好，而且施工容易、造价低，可广泛采用。
（二）埋管系统环路一、埋管方式1、水平埋管水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。
（单层管最佳深度1.2～2.0m，双层管1.6～2.4m）近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，一种是扁平曲线状管，另一种是螺旋状管。
它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。
2 、垂直埋管根据埋管形式的不同，一般有单U 形管，双U 形管，套管式管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管等形式；按埋设深度不同分为浅埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（>80m）。
1）U 形管型：是在钻孔的管井内安装U 形管，一般管井直径为100～150mm，井深10~200m，U 形管径一般在φ50mm 以下。
2）套管式换热器：的外管直径一般为100～200mm，内管为φ15～φ25ｍｍ。
其换热效率较U 形管提高16.7%。
缺点：⑴下管比较困难，初投资比U 形管高。
⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理，易泄漏，因此适用于深度≤30m 的竖埋直管，对中埋采用此种形式宜慎重。
二、地下埋管系统环路方式1、串联方式优点：①一个回路具有单一流通通路，管内积存的空气容易排出；②串联方式一般需采用较大直径的管子，因此对于单位长度埋管换热量来讲，串联方式换热性能略高缺点：①串联方式需采用较大管径的管子，因而成本较高；②由于系统管径大，在冬季气温低地区，系统内需充注的防冻液（如乙醇水溶液）多；③安装劳动成本增大；④管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大。
2、并联方式优点：①由于可用较小管径的管子，因此成本较串联方式低；②所需防冻液少；③安装劳动成本低。
缺点：①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高，以充分排出空气；②各并联管道的长度尽量一致（偏差应≤10%），以保证每个并联回路有相同的流量；③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力，使用较大管径的管子做集箱，可达到此目的。
从国内外工程实践来看，中、深埋管采用并联方式者居多；浅埋管采用串联方式的多三、地埋管打孔孔径孔径：根据地质结构不同，钻孔孔径可以是Ф100、Ф150、Ф200或Ф300，天津地区地表土壤层很厚，为了钻孔、下管方便多采用Ф300孔径。
（三）地下埋管系统设计一．地下换热量计算地下换热量可以由下述公式计算：Q1'= Q1*(1+1/COP1) kW （1）Q2'= Q2*(1-1/COP2) kW （2）其中Q1'——夏季向土壤排放的热量，kWQ1——夏季设计总冷负荷，kWQ2'——冬季从土壤吸收的热量，kWQ2——冬季设计总热负荷，kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数一般地，水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数，计算时应从样本中选用设计工况下的、。
若样本中无所需的设计工况，可以采用插值法计算。
二、地下热交换设计1.水平埋管：确定管沟数目:埋管管长的估算：利用管材“换热能力”，即单位埋管管长的换热量。
水平埋管单位管材“换热能力”在20～40W/m（管长）左右，；设计时可取换热能力的下限值，即20 W/m。
单沟单管埋管总长具体计算公式如下： L=Q/20其中L ——埋管总长，mQ ——冬季从土壤取出的热量，w分母“20”是每m 管长冬季从土壤取出的热量，W/m单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管布置时分别乘上0.9、0.85、0.75、0.70 的热干扰系数（热协调系数）。
确定管沟间距：为了防止埋管间的热干扰，必须保证埋管之间有一定的间距。
该间距的大小与运行状况（如连续运行还是间歇运行；间歇运行的开、停机比等）、埋管的布置形式（如单行布置，只有两边有热干扰；多排布置，四面均有热干扰）等等有关。
建议串联每沟1 管，管径1/4"～2"；串联每沟2 管， 1 又1/4"～1 又1/2"。
并联每沟2 管， 1"～1 又1/4"；并联每沟4～6 管，管径13/4"～1"。
管沟间距：每沟1 管的间距1.2m，每沟2 管的间距1.8m，每沟4 管间距3.6m。
管沟内最上面管子的管顶到地面的的最小高度不小于1.2m。
2、竖直埋管确定竖井埋管管长一般垂直单U 形管埋管的换热能力为60～80 W/m(井深)，垂直双U 形管为80～100W/m(井深)左右，设计时可取换热能力的下限值。
一般垂直埋管为70～110W/m(井深)，或35～55W/m(管长)，水平埋管为20～40W/m（管长）左右。
设计时可取换热能力的下限值，即35W/m（管长），双U管设计具体计算公式如下：L=Q1/25 （3）其中L——竖井埋管总长，mQ1——夏季向土壤排放的热量， W分母“35”是夏季每m管长散热量，W/m确定竖井数目及间距国外，竖井深度多数采用50～100m[2]，设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H，代入下式计算竖井数目:N=L/(4*H) （4）其中 N——竖井总数，个L——竖井埋管总长，mH——竖井深度，m分母“2”是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。
然后对计算结果进行圆整，若计算结果偏大，可以增加竖井深度，但不能太深，否则钻孔和安装成本大大增加。
关于竖井间距有资料指出：U型管竖井的水平间距一般为4.5m[3]，也有实例中提到DN25的U型管，其竖井水平间距为6m，而DN20的U型管，其竖井水平间距为3m[4]。
若采用串联连接方式，可采用三角形布置（详见[2]）来节约占地面积。
工程较小，埋管单排布置，地源热泵间歇运行，埋管间距可取3.0m；工程较大，埋管多排布置，地源热泵间歇运行，建议取间距4.5m；若连续运行（或停机时间较少）建议取5～6m注意事项1、垂直地埋管换热器埋管深度应大于30m，宜为60m～150m；钻孔间距宜为3m～6m。
水平管埋深应不小于1.2m。
2、地埋管换热器水平干管坡度宜为0.3%，不应小于0.2%。
3、地埋管环路之间应并联且同程布置，两端应分别与供、回水管路集管相连接。
每个环路集管连接的环路数宜相同。
4、地埋管换热器宜靠近机房或以机房为中心设置。
铺设供、回水集管的管沟宜分开布置；供、回水集管的间距不应小于0.6m。
三、管径与流速设计1、确定管径在实际工程中确定管径必须满足两个要求：（1）管道要大到足够保持最小输送功率；（2）管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。
显然，上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。
一般并联环路用小管径，集管用大管径，地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm，管内流速控制在1.22m/s以下,对更大管径的管道，管内流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段压力损失控制在4mH２O/100m当量长度以下。
备注：①地下埋管换热器环路压力损失限制在30～50kPa/100m 为好，最大不超过50kPa/100m。
同时应使管内流动处于紊流过渡区。
②地下埋管系统单位冷吨（1 冷吨=3024kcal/h=3.52kW）水流量控制在0.16～0.19L/s．t③最小管内流速（流量）：在相同管径、相同流速下，水的雷诺数最大大。
所以采用CaCl2 和乙二醇水溶液时，为了保证管内的紊流流动，与水相比需采用大的流速和流量。
2、校核管材承压能力管路最大压力应小于管材的承压能力。
若不计竖井灌浆引起的静压抵消，管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一半的总和[1]，即：P=P0+ρgH+0.5Ph其中 p——管路最大压力，PaP0——建筑物所在的当地大气压，Paρ——地下埋管中流体密度，kg/m3g——当地重力加速度，m/s2H——地下埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差，mPh——水泵扬程，Pa3其它3.1与常规空调系统类似，需在高于闭式循环系统最高点处（一般为1m）设计膨胀水箱或膨胀罐，放气阀等附件。