[发明专利]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QS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QQ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，适用于以岩土为热能蓄变体，以水作为热交换介质，换热介质通过地下换热器与岩土进行热交换，夏季向岩土中释热，冬季从岩土中取热。本发明既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、具有计算更简便、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＝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QS；QS＝Q2/L  (4)式(4)中，QS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QQ；QQ＝Q3/L  (7)式(7)中，QQ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。