專利名稱：土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤的溫度連續(xù)監(jiān)測裝置。
技術(shù)背景[0002]隨著國家節(jié)能及減排的壓力加大，土壤源熱泵系統(tǒng)作為一種節(jié)能新技術(shù)，得到了越來越多的應(yīng)用。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在(1)由于熱泵系統(tǒng)主要消耗電能，易于控制且污染少；( 熱泵系統(tǒng)供冷及供熱時，能量的主要來源為地下土壤中儲存的能量，為可再生能源，可以連續(xù)使用；C3)與其它采用冷卻塔的電制冷形式、采用燃煤的集中供熱形式相比，土壤源熱泵系統(tǒng)具有更高的效率。據(jù)相關(guān)資料，土壤源熱泵系統(tǒng)的效率提高可達(dá) 20% -30%。[0003]土壤源熱泵系統(tǒng)中，采用垂直地埋換熱管，地下土壤的溫度變化對于土壤源熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。正常運(yùn)行中，如果冬季與夏季的熱負(fù)荷與冷負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時， 將導(dǎo)致土壤源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率降低，甚至使熱泵(供冷及供暖)系統(tǒng)報廢。目前由于絕大多數(shù)土壤源熱泵系統(tǒng)未安裝相關(guān)的地下土壤溫度監(jiān)測裝置，從而無法提供地下土壤溫度變化的定量數(shù)據(jù)。這主要是由于地下深層土壤的測量及存儲技術(shù)存在一定困難，且由于土壤源熱泵系統(tǒng)地埋管占地面積一般較多，現(xiàn)場布線連接也存在較大困難。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0006]一種土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置，其由測試單元、數(shù)據(jù)采集單元和計算及顯示單元構(gòu)成；[0007]所述測試單元由設(shè)置在U型地埋管外表面的溫度傳感器構(gòu)成；[0008]所述溫度傳感器的輸出端接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端；[0009]所述數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元的雙向連接。[0010]優(yōu)選的，所述溫度傳感器設(shè)置2 20個。[0011]所述溫度傳感器沿U型地埋管的豎直方向均勻分布。[0012]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于[0013](1)本實(shí)用新型主要是通過深層地下土壤中的溫度傳感器獲取溫度數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)采集單元處理并存儲，最終在計算及顯示單元中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示及處理，其解決了土壤源熱泵在正常運(yùn)行中深層土壤溫度的連續(xù)測量及監(jiān)視問題，為土壤源熱泵正常運(yùn)行及消除不平衡熱負(fù)荷提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。[0014](2)采用本實(shí)用新型解決了土壤源熱泵系統(tǒng)土壤深層溫度測量的數(shù)據(jù)的存儲問題，為土壤源熱泵對周圍土壤溫度的影響及其可持續(xù)性提供了科學(xué)的依據(jù)。


[0015]圖1是本實(shí)用新型的功能框圖；[0016]圖2是本實(shí)用新型測試單元的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]其中，1、溫度傳感器連接線，2、溫度傳感器，3、鉆孔，4、土壤，5、U型地埋管，6、鉆孔灌漿。
具體實(shí)施方式
[0018]參看圖1和圖2，本實(shí)用新型由測試單元、數(shù)據(jù)采集單元和計算及顯示單元構(gòu)成；[0019]所述測試單元由設(shè)置在U型地埋管5外表面的溫度傳感器2構(gòu)成；[0020]所述溫度傳感器2的輸出端通過溫度傳感器連接線接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端；[0021]所述數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元的雙向連接。所述數(shù)據(jù)采集單元的型號為 0M-CP-0CTTEMP;所述計算及顯示單元為筆記本電腦或者計算機(jī)主機(jī)及顯示器。[0022]所述溫度傳感器2及溫度傳感器連接線1用膠帶紙或其他方式固定在U型地埋管 5的外表面，并隨U型地埋管5 —起下至鉆孔3內(nèi)。所述溫度傳感器2可設(shè)置多個，如2 20 個，每隔IOm可設(shè)置一個，沿U型地埋管5豎直的方向均勻分布。然后將所有溫度傳感器連接線1用螺栓緊固的方式固定在所述數(shù)據(jù)采集單元的端子上。[0023]數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元之間通過通訊線的方式連接，并約定通訊協(xié)議。 數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)采集參數(shù)，如開始采集時間、結(jié)束采集時間、數(shù)據(jù)采集的時間間隔等參數(shù)，可通過裝載在計算及顯示單元中的數(shù)據(jù)采集單元的控制軟件進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成后，數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)采集可以按照設(shè)置要求獨(dú)立完成。當(dāng)數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元處于連接時，可以實(shí)時觀察現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)采集單元暫時未與計算及顯示單元連接時，所述數(shù)據(jù)采集單元仍能完成數(shù)據(jù)采集及存儲的功能。[0024]本實(shí)用新型的計算及顯示單元根據(jù)獲取的現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)處理軟件將采集數(shù)據(jù)導(dǎo)出為有格式的表格進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，如文本文件或Excel文件。[0025]綜上，本實(shí)用新型的施工過程如下[0026]1)在選定地址的土壤4中鉆約150mm的鉆孔3 ；[0027]2)將固定有溫度傳感器2的U型地埋管5下至鉆孔3中；[0028]3)用混凝土等鉆孔灌漿6將鉆孔3回填；[0029]將溫度傳感器連接線1連接至數(shù)據(jù)采集單元，并將數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元連接。
權(quán)利要求1.一種土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置，其特征在于其由測試單元、數(shù)據(jù)采集單元和計算及顯示單元構(gòu)成；所述測試單元由設(shè)置在U型地埋管(5)外表面的溫度傳感器(2)構(gòu)成； 所述溫度傳感器(2)的輸出端接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端； 所述數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置，其特征在于所述溫度傳感器(2)設(shè)置2 20個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置，其特征在于所述溫度傳感器(2)沿U型地埋管(5)的豎直方向均勻分布。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種土壤源熱泵系統(tǒng)深層地下土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測裝置，其由測試單元、數(shù)據(jù)采集單元和計算及顯示單元構(gòu)成；所述測試單元由設(shè)置在U型地埋管外表面的溫度傳感器構(gòu)成；所述溫度傳感器的輸出端接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端；所述數(shù)據(jù)采集單元與計算及顯示單元的雙向連接。采用本實(shí)用新型解決了土壤源熱泵在正常運(yùn)行中深層土壤溫度的連續(xù)測量及監(jiān)視問題，為土壤源熱泵正常運(yùn)行及消除不平衡熱負(fù)荷提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
文檔編號F25B49/00GK202254550SQ20112035135
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者吳瑞濤, 楊海生 申請人:河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所