[发明专利]一种地源热泵地埋管换热器管群的布置方法无效

专利信息
申请号: 201110365901.7 申请日: 2011-11-17
公开(公告)号: CN102445028A 公开(公告)日: 2012-05-09
发明(设计)人: 王沣浩;王新轲;冯琛琛 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: F25B30/06 分类号: F25B30/06
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 陆万寿
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 为了减少地源热泵地下土壤的热量累积效应,本发明提出一种非等间距的地埋管换热器管群的布置方法,以消除或削弱钻孔间的热影响,提高地埋管换热效率。《地源热泵系统工程技术规范》(GB 50366-2005)中规定钻孔间距宜为3.0-6.0m,但是并没有明确的指出在什么情况下采用3.0m,在什么情况下采用6.0m。本发明对处于管群中心热积聚效应较明显的埋管间距取6m,而对于处于管群边缘热积聚效应较弱的埋管间距取3m,令长宽方向上由外向内的钻井间距均按等比数列递增,利用等比数列的性质,通过数学计算得到了矩形区域内各钻井位置的确定方法,从而合理布置地埋管,消除或减弱管群中心埋管的热积聚效应,提高地源热泵空调系统的运行效率。
搜索关键词: 种地 源热泵 换热器 布置 方法
【主权项】:
一种地源热泵地埋管换热器管群的布置方法,其特征在于:1)设埋管区域的长为a,宽为b,长宽方向的对称线为B1、B2,该对称线B1、B2将矩形区域分为四等分,则四个区域的埋管布置形式对称,取其中一个区域A为计算区域,令Na、Nb分别为埋管区域沿长宽方向上的钻井排数;a1、a2...an‑1为计算区域长度方向由外向内的各管的间距;b1、b2...bm‑1为计算区域宽度方向由外向内的各管的间距,a1、a2...an‑1及b1、b2...bm‑1分别按等比数列递增,即满足:a2=a1×qa,a3=a2×qa...;b2=b1×qb,b3=b2×qb...其中qa、qb分别为等比数列的公比;2)对处于管群中心热积聚效应明显的埋管间距取6m,而处于管群边缘热积聚效应弱的埋管间距取3m,即取:a1=3,an‑1=6,b1=3,bm‑1=6根据地源热泵系统负荷,在该区域内钻井数量N0=Na×Nb    (1)通过下式确定Na、Nb的值: N a = a 4.5 ; N b = b 4.5 - - - ( 2 ) 调整Na、Nb的值,使之满足式(1);3)由于沿长宽方向间距确定方法相同,以长度方向为例进行说明:若Na为奇数,此时在计算区域内有: n = N a + 1 2 - - - ( 3 ) 且a1=3,an‑1=6    (4)由等比数列的性质可知:an‑1=a1×qan‑2    (5)由(4)、(5)可得: q a = 2 n - 2 = 2 ( N + 1 2 - 2 ) 由此可得各钻孔间距分别为:a1=3;a2=a1×qa;a3=a1×qa2;......an‑2=a1×qan‑3;an‑1=a1×qan‑2=6;若Na为偶数,此时在该区域内有: n = N a 2 - - - ( 6 ) 且a1=3,an=6    (7)由等比数列的性质可知:an=a1×qan‑1    (8)由(7)、(8)可得: q a = 2 n - 1 = 2 N 2 由此可得各钻孔间距分别为:a1=3;a2=a1×qa;a3=a1×qa2;......an‑1=a1×qan‑2;an=a1×qan‑1=6;由于计算中使用的第n+1个钻孔不在该区域内,故布置该区域时将其舍去,确定该区域长宽方向各钻孔间距后,以B1、B2为对称轴,由矩形中心 向四边展开,分别布置其它三个区域,使中心区域埋管间距大于边缘区域。
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