附录B 竖直地埋管换热器的设计计算

B.0.1 竖直地埋管换热器的热阻计算宜符合下列要求：

1 传热介质与U形管内壁的对流换热热阻可按下式计算：

式中 Rf——传热介质与U形管内壁的对流换热热阻(m·K/W)；

di——U形管的内径(m)；

K——传热介质与U形管内壁的对流换热系数[W/(㎡·K)]。

2 U形管的管壁热阻可按下列公式计算：

式中 Rpe——U形管的管壁热阻(m·K/W)；

λp——U形管导热系数[W/(m·K)]；

do——U形管的外径(m)；

de——U形管的当量直径(m)；对单U形管，n＝2；对双U形管，n＝4。

3 钻孔灌浆回填材料的热阻可按下式计算：

式中 Rb——钻孔灌浆回填材料的热阻(m·K/W)；

λb——灌浆材料导热系数[W/(m·K)]；

db——钻孔的直径(m)。

4 地层热阻，即从孔壁到无穷远处的热阻可按下列公式计算：

式中 Rs——地层热阻(m·K/W)；

I——指数积分公式，可按公式(B.0.1-6)计算；

λs——岩土体的平均导热系数[W/(m·K)]；

a——岩土体的热扩散率(㎡/s)；

rb——钻孔的半径(m)；

τ——运行时间(s)；

xi——第i个钻孔与所计算钻孔之间的距离(m)。

5 短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算：

式中 Rsp——短期连续脉冲负荷引起的附加热阻(m·K/W)；

τp——短期脉冲负荷连续运行的时间，例如8h。

B.0.2 竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求：

1 制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算：

式中 Lc——制冷工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m)；

Qc——水源热泵机组的额定冷负荷(kW)；

EER——水源热泵机组的制冷性能系数；

tmax——制冷工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取33～36℃；

t∞——埋管区域岩土体的初始温度(℃)；

Fc——制冷运行份额；

Tc1——一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，Tc1为最热月份水源热泵机组的运行小时数；

Tc2——一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时，Tc2为最热月份的小时数。

2 供热工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算：

式中 Lh——供热工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m)；

Qh——水源热泵机组的额定热负荷(kW)；

COP——水源热泵机组的供热性能系数；

tmin——供热工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取—2～6℃；

Fh——供热运行份额；

Th1——一个供热季中水源热泵机组的运行小时数；当运行时间取一个月时，Th1为最冷月份水源热泵机组的运行小时数；

Th2——一个供热季中的小时数；当运行时间取一个月时，Th2为最冷月份的小时数。