地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究
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！。
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。
地埋管换热器传热系数_概述说明以及概述
地埋管换热器传热系数概述说明以及概述1. 引言1.1 概述地埋管换热器是一种广泛应用于能源节约和环境保护的技术设备，通过将导热性能良好的管材埋入地下，在地表循环流动介质实现换热以提供供暖或制冷效果。
而地埋管换热器传热系数作为评价其传热效率的指标，对于设计和优化该设备具有重要意义。
本文旨在概述地埋管换热器传热系数的相关知识，介绍测量方法与影响因素分析，并提出改进措施建议和未来发展方向。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。
引言部分将对本文的主题及目标进行简要介绍。
第二部分将概述地埋管换热器的基础知识、工作原理，并强调传热系数在该设备中的重要性。
第三部分将详细介绍传热系数测量方法，并对影响因素进行深入分析。
第四部分将探讨地埋管换热器传热系数在实际应用中存在的问题和挑战，并提出相应的改进措施和未来发展方向。
最后，第五部分将总结本文的主要发现，并对地埋管换热器传热系数的工程应用价值和推广前景进行评估和展望。
1.3 目的本文旨在系统概述地埋管换热器传热系数的相关知识，包括传热基础知识、测量方法和影响因素分析。
通过深入探究现有问题和挑战，提出改进措施建议并展望未来发展方向，以帮助读者更好地理解和运用地埋管换热器传热系数，在能源节约和环境保护领域中取得更好的效果。
2. 地埋管换热器传热系数概述2.1 传热基础知识在讨论地埋管换热器的传热系数之前，首先需要了解一些传热的基础知识。
传热是指物质内部或不同物质之间由于温度差异而发生的能量传递现象。
常见的三种传热方式包括导热、对流和辐射。
- 导热：通过物质内部分子之间的碰撞而进行的能量传递。
导热是固体和液体中主要的传热方式。
- 对流：通过流体内部因密度差异所引起的对流运动进行能量传递。
对流可分为自然对流和强制对流两种形式。
- 辐射：由于温度差异而产生的电场或者电子波辐射，并通过空气或真空中的电介质实现能量传递。
在地埋管换热器中，主要依靠地面、土壤等媒介中的导热来进行能量传递。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
管径与长度的计算
管径选择
根据系统的流量和压力损失来选择合 适的管径，以确保系统的正常运行。
长度计算
根据土壤的热性能和系统的设计要求 来计算埋管的长度，以达到最佳的换 热效果。
埋管换热能力的评估
土壤热性能
土壤的热传导率、比热容等参数对埋管的换热能力有 重要影响。
系统运行参数
系统的流量、水温等参数也会影响埋管的换热能力。
总结
施工要求与验收规范是地源热泵系统工程技 术规范的重要环节，为系统的施工和验收提 供了指导和依据。
PART 03
地源热泵系统埋管计算方 法
埋管形式与选择
垂直埋管
适用于较小的场地，如家庭或小型商业场所。
水平埋管
适用于较大的场地，如大型商业或工业场所。
混合埋管
结合垂直和水平埋管的特点，适用于各种规 模的场所。
PART 01
引言
背景介绍
随着社会经济的发展和能源结构的转型，地源热泵作为一种 高效、环保的能源利用方式，在建筑领域得到了广泛应用。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法的制定，旨在规 范地源热泵系统的设计、施工和运行管理，提高系统的能效 和稳定性，促进该技术的可持续发展。
目的和意义
01
规范地源热泵系统的设计、施工和验收，确保系统的安全、 可靠和高效运行。
加强地源热泵系统的智能化和自动化研 究，提高系统的智能化水平和远程监控 能力。
未来研究应进一步优化埋管计算方法， 提高地源热泵系统的能效和稳定性，降 低运行成本。
针对不同地区的地质条件和气候特点， 开展地源热泵系统的适应性研究，拓展 其应用范围。
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2023 WORK SUMMARY
总结
确定地埋管长度与补充装置容量
西南交通大学建环系 袁艳平 教授
电 话：138 808 71068 电子邮箱: ypyuan@ 1
主要内容
地源热泵简介 地源热泵的研究现状 地源热泵相关政策法规
地源热泵系统的设计
未来地源热泵的发展趋势
前期研究内容与成果
2
地源热泵简介
套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾
馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空 调。此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空
间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。
13
地源热泵的缺点
长期连续运行时，热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤温度变化的
影响而发生波动。
地埋管最大吸热量
-∑水泵释放热量
28
土壤源热泵的设计
制冷埋管长度及供热埋管长度确定
最大吸热量和最大释热量相差不大时，应分别
计算供热与供冷工况下地埋管换热器的长度，取其大者；
当两者相差较大时，宜通过技术经济比较， 采用辅助散热(增加冷却塔)或辅助供热的方式来解决。
29
土壤源热泵的设计
制冷埋管长度及供热埋管长度确定 IGSHAP模型— 开尔文线源理论 北美确定地埋管尺寸标准方法
建没部《民用建筑节能管理规定》指出：国家鼓励发展的八
项建筑节能技术中第五项直接提到利用地热技术。
26
地源热泵相关政策法规
2005年全国人大通过了《可再生能源法》，建设部将地源热泵 供暖空调技术列入新的建筑业十项新技术。
发布国家标准《地源热泵系统工程技术规范》 国家的财政补贴示范工程 各省市出台地方规定
2004-地埋管与土相互作用分析模型及其参数确定_刘全林
第25卷第5期 岩 土 力 学 V ol.25 No.5 2004年5月 Rock and Soil Mechanics May 2004收稿日期：2003-03-03 修改稿收到日期：2003-04-28 基金项目：安徽省自然科学基金项目资助，（NO.03044402）。
作者简介：刘全林，男，1962年生，教授，博士，主要从事地基基础、结构与介质相互作用分析及土木工程信息技术的研究与教学工作。
文章编号：1000－7598－(2004) 05―728―04地埋管与土相互作用分析模型及其参数确定刘全林1，杨 敏2（1. 安徽理工大学 土木系，安徽 淮南 232001；2. 同济大学 土木工程学院，上海 200092）摘 要：对地埋管道结构分析，考虑管道与土的相互作用问题是非常必要的。
其相互作用问题可归结为界面处接触应力的确定，为此，基于地埋管道受力特征的实测结果，建立了地埋管道与土的相互作用分析组合模型，并给出了模型参数的确定方法。
由于管与土和管与基床的相对刚度对管土接触面上分布应力的影响显著，在确定其相互作用模型参数时，利用实测结果对其进行了修正，从而，将管道刚度的影响融入到相互作用分析模型中。
关 键 词：地埋管道；管土相互作用；相互作用模型；模型参数 中图分类号：TU 431 文献标识码：AAnalytical model and parameters determination of interactionbetween buried pipe and soilLIU Quan-lin 1, YANG Min 2（1. Department of Civil Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001 , China;2. Insititute of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China ）Abstract: It’s necessary to consider interaction between buried pipe and soil when analyzing its structure between pipe and soil, which comes down to the determination of contact stress distribution on the interface. Thus, on the basis of measured data of stress characteres of buried pipe, a composite model for analyzing interaction between pipe and soil and a method for determination of its related parameters are presented. For the apparent effect of relative stiffness between pipe and soil as well as that between pipe and foundation on distributed stress on interface between pipe and soil, the paper adjusts parameters of the model by taking use of measured data. So influence of pipe stiffness can be taken in consideration in this interaction model as a result. Key words: buried pipe; interaction between pipe and soil; interaction model; parameters of model.1 前 言地埋管道在上覆土层和地面荷载等作用下，管道将因受力而变形，由于管道左右侧壁和底部外凸挤压土体，引起了土体对管道的弹性抗力，约束管壁向外变形，以弥补管壳刚度的不足，这对刚度较低的柔性埋管尤为明显。
《地源热泵系统工程技术规范》修订
耦 合计 算 的方 法 指 导地 埋管 地 源 热 泵系 统 设计 ．并 在此 基 础 上
对相 关条 文进 行 了修 订 。
修 订 背 景
１ 、地 埋管地源 热泵 系统的 广泛应 用
地 埋 管地 源 热 泵系 统 也称 为土 壤源 热 泵 系统 由于 其较 其 他 形 式 的热 泵 系统 （ 地 下 水地 源 热 泵 系 统 和 地 表 水 地 源 热 泵 系 如 统 ） ，受 地域 性 和 自然 条 件 的影 响 最小 ，因 而应 用 的 深度 和 广度 也 相对 较广 。在 我 国 ，该 系统 的应 用具 有 以下特 点 ：
土热物性参数 的重要性 日益 凸显 出来 。如何正确获得岩土热物性参数 ，并 以此指导地埋管地源热 泵系统 的设计 ，原 地源热泵 系统工程技术规范 （ Ｂ ０ ６ － ０ ５ Ｇ ５ ３ ６ ２ ０ ）中并没有系统的规范和约 束。２ ０ 年 ，在原有 规范） ０９ ）的基础上 ，增加补充 了岩土热响应试验方法和相关 内容 ，明确指 出 应采用动态耦合计算 的方法指导 系统设计 ，并在此基础上 ，对相关条文进行了修订 。此次修订对
类型 的住 宅 建筑 和 公共 建 筑 。其 中住 宅项 目包括 经 济适 用 房 、商 品房 小 区 高 档 公 寓 别 墅与 农 村住 宅建 筑 ；公 共 建筑 中包括 政 府 办 公 建筑 、写 字楼 、商场 、宾 馆酒 店 。会 展 中心 、 医院 、休 闲 娱 乐 度 假场 所 、博物 馆 、体 育 场 馆等 ，还 有部 分 工业 建 筑也 使 用
（ ） 建 筑 应 用 规 模 大 。通 过 对 建 设 部 公 布 的２ ０ 年 度 和 １ ０ ７ ２ ０ 年 度 可再 生 能 源建 筑 应 用示 范 项 目统 计 调查 ，在 １ ４ 示 范 ０８ ４个
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。
垂直埋管地源热泵系统设计方案中含水土壤导热系数计算
南京师范大学夏晨余跃进王韬胡洪摘要 :土壤导热系数是垂直埋管地源热泵设计和研究过程中最基本、最关键的参数。
对含水土壤导热系数的传统计算方法进行了探讨，提出了一种新的，更精确的计算含水土壤导热系数的计算公式。
通过实验与比较，验证了新方法的正确性。
本文的研究结果为地源热泵的设计与研究提供了有价值的参考。
关键词：地源热泵含水土壤导热系数1 前言地源热泵具有良好的节能与环境效益，近年来在国内得到了日益广泛的应用。
随着地源热泵技术的逐步发展，其运行性能也在不断提高。
为了使其更好地发挥节能减排效应，许多学者相继对影响地源热泵运行性能的相关因素进行了讨论。
其中包括土壤的热物性、回填材料的导热性能、换热器进口水温及流速大小、钻井深度、管腿中心距和换热器管材等。
在这其中，土壤的热物性对地源热泵系统的性能影响较大。
它是地源热泵系统设计和研究过程诸多环节中最基本、最重要的参数，它直接和地源热泵系统的埋地换热器的面积及运行参数有关，是计算有关地表层中的能量平衡、土壤中的蓄能量和温度分布特征等所必需的基本参数。
而就某种特定的土壤来说，对地埋管换热器影响最大的就是土壤的含水量。
研究表明 [1] ，干燥土壤的地源热泵的性能系数 COP 要比潮湿土壤的 COP 低 35% ，当土壤含水量低于 15%时，随着含水量的降低。
热泵的循环性能系数将迅速下降。
虽然研究人员已经对土壤热物性作了很多究[2、 3]，并且给出了一些土壤热物性参数的经验计算公式 ,但是含水分土壤热物性的测量一直是一个难题。
土壤热物性数据的偏差将直接影响到地源热泵的经济性以及运行的可靠性。
为此，我们提出一种新的适用于计算含地下水的土壤导热系数的公式，并加以实验应证。
2 传统含水土壤导热系数的测量2．1 现场测量法对于水平埋管地热换热器，土壤导热系数较容易测定。
常用探针法确定浅层土壤导热系数 [4] 。
对于含水的深层地下岩土导热系数的测量，目前还没有文献研究。
再者，现场测量深层地下岩土的导热系数，前期势必需要做大量的实验，这将大大增加初投资，延长工程的期限。
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。
土壤源热泵地下埋管长度计算分析
土壤源热泵地下埋管长度计算分析1 管长计算公式使用地下换热器管长计算如下：1011,,2h b y y m m h h in ground out groundg p q R q R q R q R L T T T T +++=++-（1）其中，L 是钻孔总长（m ），其值等于地下换热器管长的1/2。
h q 表示每小时土壤传热率的最大值（W ）（包括吸收热量和释放热量）；m q 表示每月的土壤平均传热率（W ），如果方程1用于确定制冷工况下的设计管长，那么m q 即是夏季最热月的平均土壤传热率。
相反，如果是计算制热工况的管长，m q 就是冬季最冷月的平均土壤传热率。
y q 表示每年的平均土壤传热率（W ）。
b R 表示有效钻孔热阻（m ⋅K/W ），10y R 表示10年热扰动的有效传热热阻，1m R 表示1个月热扰动的有效传热热阻，1h R 表示1小时热扰动的有效传热热阻；影响以上三个热扰动因数有：钻孔直径(d)，土壤导热系数(s k )，土壤热扩散率（s α），以及热扰动时间间隔。
b R 的影响因素[3]有：钻孔直径，U型管直径，U 型管支管间距，回填材料导热系数（g k ），管壁导热系数（p k ），以及流体流速。
p T表示管壁温度（C ），它对应于相邻钻孔内两地下换热器间热干扰[4]后达到的稳定温度，要注意的是p T 的值在供热时越来越大而在制冷时其值越来越小；g T 表示无扰动土壤温度（C ）,其值会因pT 的变化而上升或下降； ,in ground T 表示U 型管进水温度， ,out ground T 表示出水温度； 2 不定性分析在公式（1）中可能只有,in ground T 和,out ground T 值是可以定性的设计初始条件，其他的参数都不能100％准确的获得。
这就使得在实际的工程设计中，设计者很难确定那些因素可以直接用于公式计算。
这里，我们介绍一种更具有概括性的计算方法，该方法利用经典的不定性分析法[4,6]测定每个参数的单个不定性因子如何产生L 值的总体不定性值。
地源热泵地埋管长度计算
地源热泵地埋管长度计算1. 什么是地源热泵？嘿，朋友们！今天咱们聊聊地源热泵，听起来高大上吧？其实就是利用地下土壤或水体的恒温来为我们提供暖气和冷气的神奇装置。
简单说，它像是个“地下空调”，无论是夏天热得冒汗，还是冬天冷得直打哆嗦，它都能给你提供舒适的环境。
想想看，夏天开着它，凉爽透心；冬天暖暖的，简直就像抱着个大热水袋，舒服得不得了！那么，关键是要安装地埋管，而这些管子的长度该怎么计算呢？咱们今天就来聊聊这其中的门道。
2. 地埋管的作用2.1 地埋管的基本原理先来点干货，地埋管的作用是什么呢？它主要是把地下的热量（不管是冷还是热）输送到地源热泵中，再通过风机把空气送到你的小窝里。
你知道吗？地下温度通常比地面温度稳定得多，冬天暖、夏天凉，这就是地埋管的魔力所在。
它的“长处”就是能有效利用自然资源，环保又省钱，真是一举两得，何乐而不为呢？2.2 为什么长度重要？那么，管子的长度为什么那么重要呢？你想啊，长度决定了它能吸收和释放多少热量。
如果长度不够，那可就“量入为出”了，热量就会像水流一样，来得快去得也快，根本没法保持房间的舒适度。
而且，管子太长了，虽然可以增加热量的吸收，但也会增加成本和施工难度，真是“过犹不及”。
所以，找到一个合适的长度，就像做菜时的调料，恰到好处才是关键。
3. 如何计算地埋管的长度3.1 影响因素那么，如何计算这条神奇的地埋管长度呢？首先，我们要考虑几个关键因素。
比如，房子的大小、保温效果、周围土壤的热导率、甚至是你家附近的水位。
每个地方的情况都不一样，简直就像每个人的口味各有千秋。
房子大需要的管子长，房子小的话，管子就可以短一些。
3.2 计算方法接下来，我们来点实际的计算方法吧。
通常，我们会用“热负荷”来作为基础，计算出所需的热量。
然后根据每米管子可以交换的热量，再结合土壤的热导率来得出总的管子长度。
听起来复杂，其实就像是在做一道数学题，稍微努力点就能搞定。
你可以请教专业的工程师，他们会用一些专业的工具和软件来帮助你计算，简直就是“高人一筹”。
地埋管设计计算
地热换热器长度计算竖直地埋管换热器的热阻计算宜符合下列要求：（1）传热介质与U 形管内壁的对流换热热阻可按下式计算：110.00450.02043500f i R d K ππ===⨯⨯ 式中R f ——传热介质与U 形管内壁的对流换热热阻（m·K ／W ）d i ——U 形管的内径（m ）K ——传热介质与U 形管内壁的对流换热系数（ W ／m2·K ）（2）U 形管的管壁热阻可按下列公式计算：()11ln ln 221ln 0.03720.42e pe p e o i p d R d d d πλπλπ⎛⎫== ⎪--⎝⎭==⨯式中R pe ——U 形管的管壁热阻(m·K ／W)；λp ——U 形管导热系数d 0——U 形管的外径（m ）；d e ——U 形管的当量直径（m ）；对单U 形管， n =2；对双U 形管， n =4。
（3）钻孔灌浆回填材料的热阻可按下式计算：1110.15ln ln ln 0.079222 2.220.025b b b e b d R d πλπλπ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭ 式中R b ——钻孔灌浆回填材料的热阻（m·K ／W ）λb ——灌浆材料导热系数d b ——钻孔的直径（m ）（4）地层热阻：即从孔壁到无穷远处的热阻可按下列公式计算：对于多个钻孔：N i=21+2S s R I I πλ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦∑=0.217 R s ——地层热阻（m·K ／W ）； I ——指数积分公式λs ——岩土体的平均导热系数a ——岩土体的热扩散率（m2／s ）r b ——钻孔的半径（m ）τ——运行时间（s ）x i ——第i 个钻孔与所计算钻孔之间的距离（m ）（5）短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算：12sp s R I πλ⎛⎫==0.097 τp ——短期脉冲负荷连续运行的时间，例如8h（6）制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下列公式计算：()()max 100011c f pe b s c sp c c Q R R R R F R F EER L t t EER ∞⎡⎤+++⨯+⨯-+⎛⎫⎣⎦= ⎪-⎝⎭ 12c c c F T =式中:Q c ——水源热泵机组的额定冷负荷（kW ）EER ——水源热泵机组的制冷性能系数t max ——制冷工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取33~36℃； T ∞——埋管区域岩土体的初始温度（℃）F c ——制冷运行份额T c1——一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，为最热月份水源热泵机组的运行小时数T c2——一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时为最热月份的小时数则制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度为：[]()max 10000.00450.0370.0790.2170.60.0970.41c c Q EER L t t EER ∞⨯⨯+++⨯+⨯+⎛⎫=⨯ ⎪-⎝⎭= ? m（7）供热工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下列公式计算：()()min 100011h f pe b s c sp c h Q R R R R F R F COP L t t COP ∞⎡⎤+++⨯+⨯--⎛⎫⎣⎦= ⎪-⎝⎭ 12h h h F T T =式中:Q h ——水源热泵机组的额定热负荷（kW ）COP ——水源热泵机组的供热性能系数t max ——供热工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取-2～6℃ F h ——供热运行份额T h1——一个供热季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，为最冷月份水源热泵机组的运行小时数T h2——一个供热季中的小时数，当运行时间取一个月时为最冷月份小时数则供热工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度为：[]()min 10000.00450.0370.0790.3110.30.0970.71h h Q COP L t t COP ∞⨯⨯+++⨯+⨯-⎛⎫=⨯ ⎪-⎝⎭ = ? m经比较后选择制冷工况下所需的钻孔长度作为设计竖直地埋管换热器的钻孔长度。
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。
深地埋管稳定性评估与工程应用
深地埋管稳定性评估与工程应用随着城市化进程的不断加快，地下空间的利用成为了缓解城市压力和提高土地利用率的重要手段之一。
深地埋管作为其中的重要组成部分，在现代城市建设中发挥着不可替代的作用。
然而，由于地下环境复杂、地表载荷复杂多变等因素的影响，深地埋管的稳定性评估成为了一个关键的问题。
本文将探讨深地埋管稳定性评估的方法与工程应用。
首先，深地埋管的稳定性评估需要考虑多种因素。
土壤结构、地下水位、载荷情况等都会对深地埋管的稳定性产生影响。
因此，评估稳定性时需要对这些因素进行全面的分析和考虑。
其中，土壤结构的性质特征是评估稳定性的重要指标之一。
根据土壤结构的不同特点，可以采用不同的计算方法来评估埋管的稳定性。
例如，对于压实土等饱和土壤，可以采用有限元法进行计算。
而对于弹性体和刚性土等非饱和土壤，则可以采用经验公式和经验参数的方法进行评估。
其次，深地埋管的稳定性评估需要进行全面的力学计算与模拟。
在评估稳定性时，必须考虑到深地埋管受到的各种外力的作用，如自重、地表载荷、地震力等。
还需要考虑到深地埋管与周围土体之间的相互作用，以及土体的变形与破坏特性等。
通过合理的力学计算和模拟，可以准确地评估深地埋管在工程实践中的稳定性。
深地埋管稳定性评估不仅仅是一种理论研究，更是直接关系到工程的实际应用。
在现代城市建设中，地下管线密布，人工挖掘深地埋管成本巨大，因此，如何保证深地埋管的稳定性对于城市的正常运行至关重要。
稳定性评估可以帮助工程师准确地预估深地埋管的受力性能，从而决策是否需要进行加固或调整设计方案。
对于已经存在的深地埋管工程，稳定性评估可以帮助工程师及时发现可能存在的问题，进行适当的维修和保护。
在新的城市建设中，稳定性评估可以提供科学的依据，为工程设计提供合理的参数和更加安全可靠的结构方案。
当前，深地埋管稳定性评估研究还面临一些挑战。
首先，土力学理论和计算方法的不断创新与完善是深地埋管稳定性评估研究的基础。
其次，深地埋管稳定性评估需要大量的实验数据支持，特别是针对不同土壤类型、地下水位和地质条件的情况下的实验数据。
垂直地下换热器埋管长度计算中的误差分析
（ ａ ｈ ｎ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｈｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ）
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｔｈ ｒ ｒ ｎ ｎｆｕ ｎｃｎ ａ ｔ ｓｉ ｈ ｅ ｇ ｈ ｄ ｔ ｒ ｉ ｔｏ ｆｖ ｒｉａ ｏ ｎｄ ｅ ｅ ａ ｅｍａ ｙ ｉ ｌ ｅ ｉ ｇ ｆ ｃｏｒ ｎ ｔ ｅ ｌｎ ｔ ｅ ｅ ｍ ｎａ ｉｎ ｏ ｅ ｔｃ ｌ ｇｒ ｕ
Ｅｒ ｏ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｅ ｇ ｈ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｒ ｒ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｌ ｎ ｔ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｏ ｖ ｒｉａ ｒ ｕ ｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｅ ｔｃ ｌｇ ｏ ｎｄ ｈ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｓ
Ｈ ｕ Ｚｈｉ ｏ Ｙ ｕ ｎ Ｘｕｄ ｎ ｇａ ａ ｏｇ
（ 中科 技 大学 ） 华
摘 要 在 垂 直地 下 换 热 器 的埋 管 长 度 计 算 中 ， 在 着 很 多 导 致 误 差 的 参 数 。本 文 利 用 一 种 误 差 分 析 方 存
法 ， 过 一 个 实 例计 算 过 程 ， 析 在 地 源 热 泵 的埋 管 长 度 计 算 中各 个 误 差 参 数 对 计 算 结 果 的 定 量 影 响 ， 通 分 最 后 列 出 各个 误 差 参 数 的重 要 级 别 ， 为工 程 设 计 提 供 一 定 参 考 。 关 键 词 垂 直地 下 换 热 器 管 长 计 算 误 差 分 析 吸 热 ／ 热 灵 敏 系 数 释
ｃ ｌ ｔ ｈｅ ｅ ｅ ｒ ｒ ，ｐ ｏ ｄ ｓ ａ ｘ ｍ ｐ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ，ｗｈｉｈ ａ ａｙｚ ｓ ｔ ｅ ｓ ｃｆｃ ｉ ｕ ａ ｅ ｔ ｓ ｒ ｏ ｓ ｒ ｖｉｅ ｎ ｅ ａ ｌ ａｃ ｌ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｅ ｈ ｐｅ ｉｉ ｍｐａ ｔ ｆａｌ ｃ ｓｏ ｌ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｈｅ ｌｎ ｈ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ｇｔ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｏｎ，ａ ｄ ｄ ｔ ｒ ｉ ｓ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｉｇ ｇｒ ｄ ｓ ｏ ｌ ｐ ｒ ｍ ｅ ｎ ｅ ｅ ｍ ｎｅ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃｎ ａ ｅ ｆ ａｌ ａ ａ —
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，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。
地下管道平均尺寸计算公式
地下管道平均尺寸计算公式地下管道是城市基础设施的重要组成部分，它们承载着城市的供水、排水、燃气、电力、通信等重要功能。
地下管道的设计和施工对城市的正常运转和居民的生活质量有着重要的影响。
在地下管道的设计过程中，计算管道的平均尺寸是一个重要的环节，它直接关系到管道的承载能力和使用效果。
下面我们将介绍地下管道平均尺寸的计算公式及其相关知识。
地下管道平均尺寸的计算公式一般包括管道的直径、壁厚和材料的选择。
在设计地下管道时，需要考虑管道的承载能力、流体的输送能力、管道的使用寿命等因素。
因此，地下管道平均尺寸的计算公式需要综合考虑这些因素，以确保管道的安全可靠、经济合理。
首先，计算地下管道的平均尺寸需要确定管道的设计流量和工作压力。
设计流量是指管道在正常工作条件下需要输送的流体的体积或质量，工作压力是指管道在正常工作条件下承受的压力。
这两个参数直接影响管道的尺寸选择，因此是计算地下管道平均尺寸的基础。
其次，根据设计流量和工作压力，可以计算出地下管道的流体速度和管道的摩阻。
流体速度是指流体在管道内的流速，摩阻是指流体在管道内流动时受到的阻力。
这两个参数也是计算地下管道平均尺寸的重要依据，它们直接影响管道的直径选择。
最后，根据设计流量、工作压力、流体速度和摩阻等参数，可以确定地下管道的平均尺寸。
一般来说，地下管道的平均尺寸包括管道的直径和壁厚。
管道的直径直接影响管道的承载能力和流体的输送能力，而壁厚则直接影响管道的使用寿命和安全性。
因此，在确定地下管道的平均尺寸时，需要综合考虑这些因素，以确保管道的安全可靠、经济合理。
除了管道的直径和壁厚，地下管道的材料选择也是计算平均尺寸的重要因素。
不同的材料具有不同的强度、耐腐蚀性和耐磨性，因此在选择地下管道的材料时，需要综合考虑这些因素。
一般来说，地下管道常用的材料包括钢、铸铁、塑料、玻璃钢等，它们各自具有特定的优缺点，需要根据具体情况进行选择。
在实际工程中，计算地下管道平均尺寸的公式可以根据具体情况进行调整和优化。
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9I H @7E T @H 7G -87D 8T D 7E C G K E V H B A @H V A D H 7G -K @A T G -E V H @97D @H J C J E 7G 8H C J K C X H G 4;X H @E C 87DY 'E T B HV H 7E H c 8V 7G K H @D H G K E V87D 8T D 7E C A G I @A 8H -T @H C J I @A IA J H -4B 35C (46:'K @A T G -'8A T ID H -V H 7E I T 9I JF J E H 9)K H A E V H @97DV H 7EH c 8V 7G KH @)E FI C 87D9H E H A @A D A K C 87D F H 7@)H f T C D C B @C T 9E H 9IH @7E T @H !!地源热泵是随全球能源环境问题的可持续发展而兴起的一种节能环保的地热利用技术!我国3可再生能源法4已于&++1年颁布%同年推出了国家标准3地源热泵系统工程技术规范4%为我国推广地源热泵技术的应用提供了政策保障和技术准则!地埋管地源热泵系统是地源热泵系统的一种形式%由于该系统只取热%不取水%没有地下水位下降和地面沉降问题%不存在腐蚀和开凿回灌井问题%也不存在对大气排热+排冷的热污染和排烟+排尘+排水等污染问题%所以应用最为广泛!地埋管换热器是地埋管欢迎访问重庆大学期刊网 地源热泵系统不同于传统空调系统之处%亦是体现其优越性的关键性组件!在实际地埋管地源热泵工程中%由于更换和维修的不便%要求地埋管换热器的设计寿命至少应在&+ $+年以上!由于地埋管换热器设计的好坏%直接关系到地埋管换热器的性能%因此%对地埋管换热器的长度计算进行优化研究%找出更适合实际工程且操作性强的地埋管换热器长度计算方法%很有必要和现实意义!目前我国工程技术人员进行地埋管换热器长度计算%大多采用估算方法%即根据经验值得出单位管长"或孔长#的换热量%然后用夏季或冬季地下负荷除以单位管长的换热量得到地埋管设计长度!为了保证系统的空调能力%使用该方法设计时单位管长"或孔长#换热量的选取均偏于保守%从而导致系统过大%不必要地增加初投资!也有少部分设计人员采用国外软件进行地埋管长度计算%例如R R_+ =\"6\;!\等$%&%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 R,G E-@Q[E@E L G K L,LQ K F S K E F BK L;Q-G M E,P G'M K L, I *",-G M <.K E L.E6-Q L G K E-P 133? $% 4 $0?V$?%$1 I9'7##*+/L,@K.P Q S S F O K B K L N Q-Q O P@E B K, ! *;E Rb Q-Z "F P E[K E- $C01*$2 叶为民 金麒 等*地下水污染试验研究进展 I *水利学报 133% 2) 1 1%$V1%%*!!b"=":V!:; I:;J: E G,F*8E[K E R Q L,B[,L.EK L E\N E-K@E L G,F P G O B/Q S N Q F F O G K Q L B K P N E-P K Q L K L A-Q O L B R,G E- I *I Q O-L,FQ S]/B-,O F K."L A K L E E-K L A 133% 2) 1 1%$V1%%*$4 ']"&9U:"8U8 =9U U9'"8#*1V+ "\N E-K@E L G,F:L[E P G K A,G K Q L Q S<O-S,.G,L G!Q Y K F K T,G K Q L Q S U K A M G;Q L,_O E Q O P D M,P E U K_O K B I *9<'";,G K Q L,F 'Q L[E L G K Q L =,P M K L A G Q L+*'* ;Q[E@Y E-$1V$4;E R b Q-Z 9<'" $C C) 2%0V2)?*$% 黄军旗*求解水动力弥散方程的多单元均衡法 I *水动力学研究与进展 9辑 $C C3 % 4 $C V1)*!!]^9;WI^;V J:*9!E G M Q BQ S!O F G K V E F E@E L G#,F,L.E S Q-<Q F[K L A]/B-Q B/L,@K.+K P N E-P K Q L"_O,G K Q L I *I Q O-L,F Q S]/B-Q B/L,@K.P $C C3 % 4 $C V1)*$) 吕凤翥*'((语言基础教程 ! *北京 清华大学出版社 $C C C*!!U&6";W V H]^*'((Y,P K.G E,.M K L A Y Q Q Z ! * #E K 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 1334 14 $4 11$C V1121*$4 ]:`!">"<";;9 !^<>969:;9U U:# !"]!">"<";*>E.M L Q E.Q L Q@K.,N N-,K P,F Q S, A-Q O L B P Q O-.EM E,G N O@N P/P G E@S Q-,M E,G K L A P E,P Q L K L E,P G E-L>O-Z E/ I *"L E-A/'Q L[E-P K Q L,L B !,L,A E@E L G*133) 40 C $1?$V$1C0*$% H";W]"V b: +:97;9:V8"; 69;W H]97V ]7;W*"S S K.K E L./Q S[E-G K.,F A E Q G M E-@,F M E,G E\.M,L A E-P K L G M E A-Q O L BP Q O-.EM E,G N O@N P/P G E@ I *I Q O-L,F Q S>M E-@,F<.K E L.E*1332 $1 $ 00V?$*编辑!陈!蓉41$土木建筑与环境工程!!!!!!!!!!!!!!!!第21卷欢迎访问重庆大学期刊网 。