王景刚，盛 宏，柳延超，于 海，张春华

(1.河北工程大学 城建学院，河北 邯郸056038;2.吉林市热力有限公司，吉林 吉林132002)

在地源热泵设计中，影响计算地埋管换热量的因素很多，其中地下岩土综合导热系数尤为重要［1]，根据Kavanaugh的研究表明，当地下岩土综合导热系数存在10%的偏差时，地下埋管换热器长度会有 4.5% ～5.8%的偏差［2];另外，地埋管内进出口水温平均值和测试功率也对地下埋管换热量有影响。Ingersoll和 Plass提出的线热源理论［3－4]，是研究地埋管侧传热情况的基本模型，方法简单方便，但是结果不够精确，张燕［5]曾利用此理论对地下埋管换热进行动态模拟。陈旭等［6]利用热渗耦合理论对地埋管单位井深换热量的影响因素进行分析，由于热渗耦合理论综合考虑固体和流体在非等温渗流时的能量方程，所以计算结果更加精确，但是相对线热源理论更加复杂。约束最优化方法［7]是用来求解非线性约束条件最优化问题的数值迭代方法，通过对目标函数使用约束条件和进行迭代计算，能提高计算结果准确程度，对计算结果起到优化调整的作用。本文利用线热源理论，结合约束最优化方法，分析实际情况下不同因素对地埋管换热量的影响。

1 测量原理和方法

1.1 测量原理

将线热源理论用于地下埋管换热器的设计计算并进行简化，得到t时刻地埋管内流体平均温度

式中:Tff－无穷远处未受扰动土壤温度，℃;Q－地埋管侧换热量，W;H －钻孔长度，m;Rb－钻孔内传热热阻，(m·K)/W;λs－岩土综合导热系数，W/(m·K);db－钻孔直径……