巖土熱響應(yīng)測(cè)試的目的

作為地源熱泵工程的核心技術(shù)，地埋管換熱器的設(shè)計(jì)是決定地源熱泵系統(tǒng)成功的關(guān)鍵之一，設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差可能導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低甚至無(wú)法正常運(yùn)行。

對(duì)于地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)，無(wú)論是利用相關(guān)軟件計(jì)算還是使用工程上簡(jiǎn)化計(jì)算公式，巖土的熱物性參數(shù)及測(cè)算的每延米地埋管換熱孔的換熱量都是地源熱泵系統(tǒng)地下埋管換熱器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)，每延米地埋管換熱孔換熱量的大小對(duì)鉆孔深度與個(gè)數(shù)有著直接的影響。如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏大，則所設(shè)計(jì)的地下?lián)Q熱系統(tǒng)可能達(dá)不到負(fù)荷需求，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低甚至無(wú)法正常運(yùn)行；如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏小，則直接導(dǎo)致地下?lián)Q熱系統(tǒng)規(guī)模過(guò)大，從而大大增加地源熱泵系統(tǒng)的初投資。

所以，采用可靠的試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)地下巖土熱物性測(cè)試并利用專業(yè)軟件分析，準(zhǔn)確測(cè)試地埋管施工地區(qū)巖土的熱物性參數(shù)、從而測(cè)算確定每延米地埋管換熱孔的換熱量，為地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)、換熱孔鉆鑿施工工藝等提供必要的基本依據(jù)。

地源熱泵技術(shù)

是一項(xiàng)節(jié)能、有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的空調(diào)冷熱源技術(shù)。地下巖土熱物性參數(shù)是設(shè)計(jì)地源熱泵系統(tǒng)地埋管換熱器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前,國(guó)內(nèi)許多單位在實(shí)際的地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,簡(jiǎn)單地按照每延米換熱量進(jìn)行地埋管換熱器的設(shè)計(jì)。隨著對(duì)地源熱泵系統(tǒng)研究及應(yīng)用的不斷深入,此方法的弊端逐漸顯露出來(lái),因?yàn)闊o(wú)法確定機(jī)組在峰值負(fù)荷下的運(yùn)行參數(shù),也就不能選取合適的機(jī)組來(lái)匹配地埋管換熱器系統(tǒng),無(wú)法判斷地下吸、放熱的不平衡對(duì)系統(tǒng)造成的影響,這樣不但給地源熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行埋下了很多隱患,而且增加了系統(tǒng)的初投資。

所開發(fā)的巖土熱響應(yīng)測(cè)試儀

具有精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便的特點(diǎn)配套開發(fā)的數(shù)據(jù)采集與控制軟件,在將項(xiàng)目相關(guān)參數(shù)和加熱功率以及數(shù)據(jù)采集周期輸入后,便能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試時(shí)的無(wú)人值守。加熱功率由高精1度的功率調(diào)節(jié)模塊和電能計(jì)量模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控,系統(tǒng)通過(guò)PID調(diào)節(jié),嚴(yán)格地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒熱流輸出,同時(shí)該控制方式可以很方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。試驗(yàn)過(guò)程中,可以查詢各參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲線,以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性;試驗(yàn)結(jié)束后,可以將試驗(yàn)數(shù)據(jù)和各個(gè)參數(shù)的變化曲線導(dǎo)出。系統(tǒng)還配置了聲光報(bào)警在加熱器內(nèi)水溫過(guò)高或整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)缺水時(shí),報(bào)警便會(huì)啟動(dòng),以及時(shí)排除故障。

目前地源熱泵巖土熱物性測(cè)試主要有哪些方法和工具

在地埋管換熱器中介質(zhì)與土壤的傳熱過(guò)程中，管內(nèi)流體進(jìn)出口溫度逐漸升高，經(jīng)歷足夠長(zhǎng)時(shí)間后趨向于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)上述動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型處理后，可以獲得當(dāng)?shù)貛r土體的綜合導(dǎo)熱系數(shù)。采用“恒熱流法”確定巖土層的熱物性是國(guó)際地源熱泵協(xié)會(huì)（IGSHPA）的標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)采暖制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）手冊(cè)所推薦的方法，也是國(guó)際上通行的做法和我國(guó)規(guī)范認(rèn)可的方法。