[发明专利]一种地源热泵地下换热器换热能力计算方法

权利要求书

1.一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＝ΔT·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-Δt×10)％(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：kW/(h·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：kW/(h·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：kW/(h·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：kW/(h·孔)；L为测试井的有效井深，单位为：m。