赵丽博 段飞 李政

0 引言

地埋管换热器作为地源热泵空调系统最为关键的组成部分，其性能的优劣直接影响地源热泵系统的技术能力和经济性能。鉴于目前工程中应用最为广泛的垂直地埋管系统，其影响因子主要有:管内流量、进口水温、埋管深度、回填材料、钻孔间距［1］等，准确的理解其机理和影响规律，尤其是主要影响因素的研究与分析，将对实际的工程应用产生很大的参考价值。

1 垂直地埋管换热器影响因子

1)管内流量对换热性能的影响。当U形管内的介质流量较小时，随着流量的增加，U形管的换热能力显著增加，当流量增加到一定的程度后，U形管的单位井深平均换热量的增加幅度变缓，且不同深度的钻井的单位井深平均换热能力会随着流量的增加越来越接近。钻井越深，U形管的单位井深平均换热能力与流量的变化曲线变缓所需的流量也越大。流量越大，U形管的单位井深平均换热能力会越大，钻井越经济，但是U形管的出入口温差会减小，这势必会增大热泵的换热器的面积。当流量增大到一定值后，单位井深平均换热能力的增加幅度不会很大［2］。

2)进口水温对换热性能的影响。在地源热泵的实际运行中，地埋管的进水温度是随着热泵运行工况的不同而时刻变化的，从而引起单位钻孔深度的换热量的变化，同时，地埋管换热器的热阻亦随之改变。不同流速下单位井深换热量随进口水温变化的趋势大体相同，即换热量随进口水温增加呈线性下降。……