U型管桩埋换热器稳态传热模拟研究

　　在地源热泵系统中，埋地换热器有两种常见的方式。水平埋设和垂直埋设。前者埋地浅，单位管长换热能力低，占地面积大；后者换热能力篼，但也增加了钻孔的费用；桩埋换热器作为一种特殊的垂直埋管形式，充分利用了建筑物的占地面积，减少了钻孔费用。

　　国外对桩埋地源热泵系统应用开始于上世纪八十年代，Naegelebau公司首次在奥地利将此技术投人实际应用。自此以后，这种经济的方式在公共建筑、办公大楼、文化中心、商业用房和工业厂房等方面得到了大量的应用。

　　1稳态传热模型研究土墉导热系数的计算考虑到土壤湿度对土壤导热系数的影响，本文将土壤水分和空气的迁移过程作用归结为导热系数的附加值，采用给出的经验公式进行近似计算，公式如下：度，kg/m3，单位容积土壤内含水量巾单位容积土壤质量土壤热阻的计算目前土壤热阻计算常用IGSHPA方法，忽略土壤深度方向的影响，埋管换热器附近土壤热阻可按以下公式计算：径，m；a8―-土壤导温系数，m2/S；F――运行时间修正因子，F=1时表示连续运行；T―-运行时间，s；A8――土壤导热系数，WAnt）。

　　1.3管脚热影响因子分析U型埋管换热器由于两个管脚存在温差，导致换热器管脚间存在热影响，进而影响埋管换热器的换热性能。

　　本文引人管脚热影响因子<！来反映埋管换热器的真实换热情况，如所示。图中，《为弧面AT对应的圆心角，弧面AT为管脚热影响的面积，弧面AG为埋管换热器对周围土壤的传热面积。这就把管脚间的热影响归结为换热器的有效传热面积。

　　1.4U型管桩埋换热器传热模型的建立与求解对于土壤层内U型埋管，周围土壤温度沿深度方向的变化可引入土壤增温系数来进行简化。，根据能量平衡，得到如下方程：d0L0i/C￡=i￡