宫树娟



地埋管换热器换热性能影响因素敏感性分析

宫树娟

（中信建筑设计研究总院有限公司 武汉 420100）

土壤源热泵地埋管换热器中的传热过程是三维非稳态的传热，影响因素非常复杂。采用基于线源理论的单U形地埋管换热性能简易计算模型，利用正交试验法对地埋管换热性能的影响因素进行了敏感性分析。

地埋管换热器；影响因素；敏感性分析；正交试验法

0 引言

土壤源热泵地下竖直地埋管换热器中的传热过程是三维非稳态的传热，影响因素非常复杂。不同地区的气候特征、地质特征、钻孔形式、管材形式、回填料形式、管内流体特性、建筑负荷特性、控制策略和运行特性等都会影响其换热。目前，有较多文章对地埋管换热模型及影响因素进行了相应研究[1,5]，但多数都是基于单因素分析，并没有对各影响因素的敏感性进行分析，本文建立基于线源理论的单U形地埋管换热性能简易计算模型，并在上海地区对该模型进行了实验验证，利用该模型，采用正交试验法对地埋管换热性能的影响因素进行了敏感性分析。

1 单U形地埋管换热器传热模型

当地埋管运行时间大于临界运行时间（2>5），可忽略钻孔内物体热容的影响，认为钻孔内传热过程是稳态的[6]。因此地埋管换热器换热过程可分为钻孔内稳态传热和钻孔外非稳态传热两部分。在地埋管换热器的传热过程中，共存在以下六种热阻：U形管内对流换热热阻、U形管壁导热热阻、U形管与回填材料的接触热阻、回填材料导热热阻、回填材料与孔壁接触热阻，钻孔外土壤热阻。文……