广一泵丨地埋管长度的设计计算

 某一实际工程负荷面枳为150m2，计算得到复季的总冷负荷为Q=18kw；根据冷负荷选定的热泵机组的制冷系数为COP=4.5；该地区的土壤初始温度为T0=20℃；设计选定钻孔数为N=12个；按一个制冷季运行100天计算，运行时间为t=8.64*106s；广一泵业查阅相关文献及当地的地质资料得土壤的导热系数为k=3，03w/(m.℃)；土壤的热扩散率为a=1.05*10-6m2/s；U型管的内半径ri=0，015m，外半径r0=0.018m；钻孔半径r=0.15m。根据以上讨论选定热泵机组夏季的最高进水温度限值为Tmax=33℃。

输入上述数值计算可得U型埋管的总长度和单个钻孔的深度，如图3所示。

根据以上编写的程序中可以看出地埋管长度设计计算过程中，地埋管长度的结果与土壤热物性、机组的性能系数和机组的最高进水温度有关。在实际工程中，土壤的热物性是固定的，因此在地埋管长度设计过程中结果与所选机组的能效系数和机组最高进水温度有关。下面对这两个参数进行定性分析。

在机组最高进水温度确定为33℃的情况下，分别计算热泵机组性能系数在4、4.5、5、5.5、6时地埋管的长度，计算结果如表1所示。

通过表中数据可知随着机组性能系数的提高，地埋管的长度是逐渐减小的。机组性能系数0.5的递增，地埋管长度的降幅分別为2.2%、1.8%、1.5%、1.2%。可以看出机组性能系数的提高不会使地埋管长度产生大幅下降，随着性能系数的提高地埋管长度的增幅会越来越小，这样会造成投资的浪费。

在机组性能系数固定的前提下，分別计算在机组最高进水温度为34℃、33℃、32℃、31℃、30℃时地埋管的长度米计算结果如表2所示。

广一水泵通过上表可以看出随着机组最高进水温度的降低，地埋管的长度是逐渐增长的。机组进水温度以1℃逐步递减，地埋管长度增幅分别为6.3%、6.7%、7.1%、7.7%。可以看出机组进水温度的降低会使得地埋管长度增大的幅度越来越大。因此在满足条件的情况下，尽可能的提高机组的进水温度，降低整个系统地埋管的长度，提高整个系统的经济性。

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