竖直埋管换热器长度设计的不确定性因素

竖直埋管换热器长度设计的不确定性因素^*

王占波译，狄育慧校

 （西安工程大学，西安市710048）

摘  要:  本文通过对一个实例的分析，介绍了一种计算竖直埋管换热器设计长度的不确定性因素的方法.通过实例计算，得出对长度设计影响最大的参数。该方法具有实用价值。

Uncertainty in the Design Length Calculation for Vertical Ground Heat Exchangers

Wang Zhanbo ,Di Yuhui

(Xi’an Polytechnic University , Xi’an,710048,Shaanxi,China  )

Abstract: This paper presents a methodology to calculate the uncertainty in the length determination of vertical ground heat exchangers .An example calculation is provided, which shows the analysis is useful for detecting which parameters have the greatest impact on the length determination .

1 引言

从经济角度考虑，可以选择地耦合热泵（即：地埋管地源热泵GCHP）系统代替暖通空调（HVAC）系统。尽管有许多商业软件可以用来计算换热器所需长度，但设计者经常面临的一个问题就是“精度”问题。例如设计者可能不知道导热系数的精确值或者很难确定每年地表吸收或散失的热量。精度的问题经常导致保守的结果，这就会造成方案不经济。本文分析了各种精度对长度设计的影响程度。

2  长度计算

利用带有地埋管换热器的热泵系统给房间供热或供冷，如图1所示。热交换器由许多钻孔组成（为了清楚起见图中只画出两组）。在每一个钻孔都插入U型管，钻孔里填充填料，填料的导热系数可以与周围土壤的导热系数不同。

   在1999年出版的《ASHRAE Handbook-HVAC Applications》等书上都有关于如何计算换热器长度的方程，这个方程是由Jaeger和Ingersoll先后提出的，最近被修改后成为如下形式:

这里L是总管长，它的长度不包括分流前和混合后的管长，它等于2倍钻孔的长度。变量q_h，q_m和q_y表示的是地面负荷。下标h，m，y分别表示小时，月，年。当q确定时，可以通过公式(1)分别求出供热时和供冷时的总管长。所需的管长即是其中较大的计算值。

q_h是最大小时传热效率（吸热或放热），q_m是某个月的地面平均传热效率。如果等式（1）用来求解供冷时的总管长，那么q_m是最热月的值。相反，当估计供热时的总管长时，q_m是最冷月的值。q_y是地面年平均传热速率。必须指出的是q_h，q_m和q_y是地面的负荷而不是建筑的负荷。

正文下载:

竖直埋管换热器长度设计的不确定性因素.rar