專利名稱：土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土壤源熱泵地埋管換熱性能的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
土壤源熱泵是一種以地表淺層地?zé)豳Y源為冷源或熱源的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。由于土壤溫度全年相對(duì)穩(wěn)定，同傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，土壤源熱泵運(yùn)行效率要高40%左右，而且運(yùn)行更加可靠 和穩(wěn)定。近年來，土壤源熱泵在我國(guó)廣泛應(yīng)用。土壤源熱泵通過地埋管實(shí)現(xiàn)中間介質(zhì)與土壤之間的熱量交換。因此，地埋管的換熱性能對(duì)土壤源熱泵的性能及其合理實(shí)施起著決定性影響。地埋管的換熱性能與各個(gè)工程所在地的地下巖土熱物性有關(guān)，所以，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地埋管的換熱性能進(jìn)行實(shí)地測(cè)試是保證土壤源熱泵合理設(shè)計(jì)及正常運(yùn)行的關(guān)鍵。在現(xiàn)有的土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試技術(shù)中，存在以下間題I. 土壤溫度取值不準(zhǔn)確。在計(jì)算土壤的平均散熱的傳熱系數(shù)時(shí)，土壤溫度的取值為土壤原始溫度(即測(cè)試前的土壤溫度)，而中間介質(zhì)通過地埋管與土壤換熱后，土壤溫度是有所變化的，實(shí)際土壤溫度與原始溫度不同。另外，在垂直地面方向上，地下土壤存在溫度分層，只通過一個(gè)溫度傳感器獲得土壤溫度，并將其作為土壤原始溫度的方法精確度并不聞。2.水箱內(nèi)水溫不均勻。如專利《地源熱泵地下?lián)Q熱器的換熱量測(cè)試儀》(中華人民共和國(guó)，專利號(hào)200810069919. 0，公開號(hào)CN 101299000A)提出的測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，內(nèi)置加熱器和制冷器的水箱作為測(cè)試儀的冷、熱源，盡管測(cè)試時(shí)，水箱溫度有設(shè)定值，但由于水箱存在溫度分層現(xiàn)象，水箱的出水溫度經(jīng)常變化，引起測(cè)試工況不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果誤差大。3.測(cè)試裝置水流量不可變。地埋管的換熱性能與管內(nèi)水流量有關(guān)，不同的土壤源熱泵工程有著不同的地埋管設(shè)計(jì)水流量，如果測(cè)試裝置水流量不可變的話，大大降低了測(cè)試裝置的工程適用性。可見，開發(fā)一種既簡(jiǎn)便又準(zhǔn)確的地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置對(duì)土壤源熱泵技術(shù)的推廣和科學(xué)應(yīng)用至關(guān)重要。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置。該測(cè)試裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行工況可調(diào)節(jié)、適用性廣、測(cè)試準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，可為土壤源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置，其特征在于該裝置包括循環(huán)管路系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；[0012]所述循環(huán)管路系統(tǒng)包括保溫水箱、水箱出口管路及水箱入口管路，水箱出口管路和水箱入口管路分別與待測(cè)的地埋管連接，水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置閥門，水箱入口管路上設(shè)有循環(huán)水泵；在所述水箱出口管路上設(shè)置電磁流量計(jì)，在所述水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置壓力傳感器和溫度傳感器，所述電磁流量計(jì)、所述壓力傳感器和所述溫度傳感器分別通過引線與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置相連，在所述地埋管一側(cè)的外壁上設(shè)有溫度傳感器組，該溫度傳感器組中的各溫度傳感器按地埋管埋深等分后垂直設(shè)置；所述溫度傳感器組的引線放置在套管內(nèi)，引線一端與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置相連，另一端穿過套管與溫度傳感器組中的各溫度傳感器連接；所述電磁流量計(jì)、所述壓力傳感器、所述溫度傳感器和所述溫度傳感器組構(gòu)成所述的測(cè)試系統(tǒng)。所述套管靠近并平行地埋管埋地設(shè)置。
所述溫度傳感器組通過管卡固定在地埋管的外壁上。所述溫度傳感器組可以包括3-4個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器組中傳感器個(gè)數(shù)可增加以提聞測(cè)試精度。所述循環(huán)水泵為變頻泵時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)變流量測(cè)試。所述保溫水箱內(nèi)設(shè)置電加熱器和溫度控制器，所述電加熱器和溫度控制器連接，所述電加熱器的加熱功率可調(diào)，所述溫度控制器為電子式溫度控制器；所述保溫水箱底部設(shè)置換熱盤管，所述換熱盤管與制冷裝置相連，所述保溫水箱內(nèi)設(shè)置攪拌器。所述保溫水箱為有頂蓋的長(zhǎng)方體或圓筒形容器；所述保溫水箱放置在支架上。所述保溫水箱底部設(shè)置排水管，頂蓋上設(shè)置放氣閥和補(bǔ)水管。所述保溫水箱的側(cè)面設(shè)置溢流管和液位計(jì)。使用該測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試的具體步驟如下I.測(cè)試前的準(zhǔn)備工作。將地埋管和內(nèi)設(shè)引線的套管放入按設(shè)計(jì)要求鉆好孔的地層中，同時(shí)，將溫度傳感器組中的各溫度傳感器按等距離間隔用管卡固定在地埋管一側(cè)外壁，從套管甩出的引線一端與各溫度傳感器連接，引線另一端與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置連接，鉆孔回填后，利用接頭將測(cè)試裝置出口和入口分別與地埋管兩端相連，形成測(cè)試裝置的循環(huán)管路系統(tǒng)。關(guān)閉靠近水箱的閥門和排水管上的閥門，打開補(bǔ)水管上的閥門，將自來水管與補(bǔ)水管連接給保溫水箱注水，當(dāng)水箱的溢水管有水流出時(shí)，開啟靠近水箱的閥門并開啟循環(huán)水泵，使循環(huán)管路充滿水，管路中的氣體通過放氣閥排出，關(guān)閉補(bǔ)水管上的閥門，關(guān)閉循環(huán)水泵。為了減少鉆孔及地埋管注水對(duì)地溫的擾動(dòng)，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，整個(gè)測(cè)試裝置須再靜置1-2天，以利于地溫恢復(fù)到初始狀態(tài)。2.測(cè)試工作。在模擬夏季工況地埋管向土壤散熱時(shí)，開啟溫度控制器，設(shè)定水箱內(nèi)的水溫，溫度控制器控制電加熱器的工作，當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定值后，開啟循環(huán)水泵，并設(shè)定循環(huán)水泵的水流量，開始測(cè)試。當(dāng)測(cè)試裝置進(jìn)、出口水溫穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置每隔一小時(shí)，記錄一次測(cè)試裝置的進(jìn)、出口水溫，進(jìn)、出口水壓，水流量，土壤的各層溫度，連續(xù)記錄24小時(shí)后，結(jié)束散熱測(cè)試。在模擬冬季工況地埋管向土壤取熱時(shí)，開啟溫度控制器和制冷裝置，設(shè)定水箱內(nèi)的水溫，溫度控制器控制電加熱器的工作，當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定值后，開啟循環(huán)水泵，并設(shè)定循環(huán)水泵的水流量，開始測(cè)試。當(dāng)測(cè)試裝置進(jìn)、出口水溫穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置每隔一小時(shí)，記錄一次測(cè)試裝置的進(jìn)、出口水溫，進(jìn)、出口水壓，水流量，土壤的各層溫度，連續(xù)記錄24小時(shí)后，結(jié)束取熱測(cè)試。3.地埋管換熱量及土壤熱物性的確定。根據(jù)測(cè)試記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)內(nèi)編制的程序，計(jì)算得到地埋管換熱量及土壤的換熱系數(shù)。所采用計(jì)算公式如下地埋管換熱量QQ=p XVXCpX At式中，Q-地埋管換熱量，kff ；P -水的密度，kg/m3 ;V-水的體積流量，m3/s ；Cp-水的定壓比熱，kj/ (kg · °C )；At-測(cè)試裝置的出、進(jìn)口水溫溫差，°C。每米地埋管的平均換熱量qq = Q/l式中，q_每米長(zhǎng)度地埋管的換熱量，kff/m ；I-地埋管埋深，m。被測(cè)土壤的傳熱系數(shù)KX JX-ttp\式中，K-被測(cè)土壤傳熱系數(shù)，kff/ (m2 · 0C )；d-地埋管內(nèi)徑，m;tsp-地埋管內(nèi)的平均水溫，°C ;ttp-土壤的平均溫度，°C。
N ( ny、
_6] = V^kiInj
tp ~ Nη-設(shè)置在地埋管一側(cè)外壁上溫度傳感器的個(gè)數(shù)；N-試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的組數(shù)，本實(shí)用新型在測(cè)試工況穩(wěn)定后，每隔I小時(shí)記錄一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，連續(xù)記錄24小時(shí),故N = 24 ；ti, j-第i組第j個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)的土壤溫度，V本實(shí)用新型具有以下積極效果和技術(shù)特征I.測(cè)量準(zhǔn)確度高。采用的電子式溫度控制器，通過溫度控制器控制電加熱器的輸出熱量，保證保溫水箱內(nèi)的水溫維持在設(shè)定值；攪拌器的設(shè)置增加了水箱內(nèi)水的擾動(dòng)，降低了水箱內(nèi)水溫分布的不均勻性，提高了測(cè)試時(shí)水箱出口水溫的穩(wěn)定性；地埋管外壁等間隔設(shè)置了一組溫度傳感器，各測(cè)試時(shí)刻的土壤溫度取該組溫度傳感器讀數(shù)的算術(shù)平均值，同時(shí)，計(jì)算被測(cè)土壤的傳熱系數(shù)時(shí)，取各測(cè)試時(shí)刻的土壤溫度的算術(shù)平均值作為土壤平均溫度，確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。2.適用性廣。電加熱器的加熱功率可調(diào)，保溫水箱的出水溫度可調(diào)節(jié)，循環(huán)水泵為變頻泵，可實(shí)現(xiàn)變流量測(cè)試，所以，該測(cè)試裝置能夠適應(yīng)不同土壤源熱泵工程的不同要求。3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型保證了工程實(shí)際測(cè)試過程中保溫水箱出水溫度的穩(wěn)定性和土壤溫度測(cè)試的合理性，可真實(shí)模擬土壤源熱泵系統(tǒng)向土壤取熱和放熱兩種運(yùn)行模式下地埋管的換熱能力，測(cè)量及計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確且精度高，為土壤源熱泵的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖I是測(cè)試裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 (a)是攪拌器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 ( b)為圖2 (a)中的A-A視圖；圖3是管卡固定溫度傳感器示意圖；圖4是卡箍結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1_保溫水箱；2_電加熱器；3_換熱盤管；4_制冷裝置；5_放氣閥；6-補(bǔ)水管；7_排水管；8_溢水管；9_液位計(jì)；10_攪拌器；11_溫度控制器；12_溫度控制器；13-支架；14_閥門；15_電磁流量計(jì)；16-壓力傳感器；17-溫度傳感器；18_閥門；19_水箱出口管路；20_地埋管；21_水箱入口管路；22_閥門；23_溫度傳感器；24_壓力傳感器；25-循環(huán)水泵；26_閥門；27_溫度傳感器；28_套管；29_引線；30_數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置；31-計(jì)算機(jī)；32_卡箍；33_鋼板；34_螺栓；35_螺母；36_不銹鋼支架。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置包括循環(huán)管路系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；所述循環(huán)管路系統(tǒng)包括保溫水箱I、水箱出口管路及水箱入口管路，水箱出口管路19和水箱入口管路21分別與待測(cè)的地埋管20連接，水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置閥門，其中，水箱出口管路上設(shè)置閥門14、18，水箱入口管路上設(shè)置閥門22、26，水箱入口管路上設(shè)有循環(huán)水泵25，提供水的循環(huán)動(dòng)力；在所述水箱出口管路上設(shè)置電磁流量計(jì)15,在所述水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置壓力傳感器和溫度傳感器，其中，在所述水箱出口管路上設(shè)置壓力傳感器16和溫度傳感器17，在所述水箱入口管路上設(shè)置壓力傳感器24和溫度傳感器23，所述電磁流量計(jì)15、所述壓力傳感器16、24和所述溫度傳感器17、23分別通過引線與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置30相連，在所述地埋管20 —側(cè)的外壁上設(shè)有溫度傳感器組27，以測(cè)量各分層土壤的溫度，該溫度傳感器組27中的各溫度傳感器按地埋管埋深等分后垂直設(shè)置；所述溫度傳感器組27的引線29放置在套管28內(nèi)，引線29 —端與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置30相連，另一端穿過套管28與溫度傳感器組27中的各溫度傳感器連接；數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置30接收并記錄相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)，所述電磁流量計(jì)15、所述壓力傳感器、所述溫度傳感器和所述溫度傳感器組27構(gòu)成所述的測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試完畢后，將引線29從套管28中抽出回收；根據(jù)測(cè)量得到的進(jìn)、出口水溫、土壤溫度和水流量數(shù)據(jù)，通過編制的程序，由計(jì)算機(jī)31直接計(jì)算得到地埋管換熱量和土壤的傳熱系數(shù)。[0064]所述套管28靠近并平行地埋管20埋地設(shè)置。所述溫度傳感器組27通過管卡固定在地埋管20的外壁上。所述循環(huán)水泵25為變頻 泵時(shí)，可以可實(shí)現(xiàn)變流量測(cè)試。所述保溫水箱I內(nèi)設(shè)置電加熱器2和溫度控制器11、12，所述電加熱器2和溫度控制器11、12連接，所述電加熱器2的加熱功率可調(diào)，所述溫度控制器11、12為電子式溫度控制器；所述保溫水箱I底部設(shè)置換熱盤管3，所述換熱盤管3與制冷裝置4相連，所述保溫水箱I內(nèi)設(shè)置攪拌器10。所述保溫水箱I為有頂蓋的長(zhǎng)方體或圓筒形容器；所述保溫水箱I放置在支架13上。所述保溫水箱I底部設(shè)置排水管7，頂蓋上設(shè)置放氣閥5和補(bǔ)水管6。所述保溫水箱I的側(cè)面設(shè)置溢流管8和液位計(jì)9。實(shí)際應(yīng)用中，保溫水箱I設(shè)置在支架13上，這樣水箱底部留有一定的空間，該空間可設(shè)置排水管7和制冷裝置4，當(dāng)測(cè)試完畢后，通過排水管7可方便地將水箱內(nèi)的水排盡。實(shí)際應(yīng)用中，通過測(cè)試裝置出、入口壓力傳感器的壓差值，可判斷循環(huán)管路阻塞或漏水，當(dāng)出現(xiàn)上述異常情況時(shí)，停止循環(huán)水泵25。實(shí)際應(yīng)用中，為了降低水箱內(nèi)水溫分布的不均勻性，提高測(cè)試時(shí)水箱出口水溫的穩(wěn)定性，水箱內(nèi)設(shè)置了攪拌器10，所述攪拌器在測(cè)試期間一直工作。攪拌器為電動(dòng)攪拌器。本實(shí)施例提出的攪拌器結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D2，攪拌軸上等距布置兩個(gè)攪拌籠，每個(gè)攪拌籠由六個(gè)“[”形不銹鋼柱焊接在攪拌軸上構(gòu)成，相鄰不銹鋼柱之間的夾角為60°。實(shí)際應(yīng)用中，溫度傳感器組27中的各傳感器由管卡固定在地埋管外壁上，本實(shí)施例提出的管卡固定溫度傳感器的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D3。管卡由不銹鋼卡箍32、帶孔的鋼板33、螺栓34和螺母35組成，擰緊或擰松螺栓可以調(diào)節(jié)卡箍的直徑，以適應(yīng)不同直徑的地埋管。不銹鋼支架36鉆有一個(gè)通孔，溫度傳感器放置在通孔內(nèi)，通過螺栓擰緊固定在不銹鋼支架上?？ü康慕Y(jié)構(gòu)如圖4所示。實(shí)際應(yīng)用中，溫度傳感器組27包括3-4個(gè)溫度傳感器。以下結(jié)合本實(shí)用新型的流程圖1，說明該測(cè)試裝置測(cè)地埋管夏季放熱量和冬季取熱量的工作流程夏季工況測(cè)試經(jīng)補(bǔ)水管6向保溫水箱I注水至水箱溢流口液面，打開閥門14、18、22、26，開啟循環(huán)水泵25，使循環(huán)管路充滿水，管路中的氣體通過放氣閥5排出后，關(guān)閉循環(huán)水泵25。靜置1-2天后，開啟溫度控制器11，設(shè)定水箱內(nèi)的水溫，溫度控制器11控制電加熱器2的工作，當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定值后，開啟循環(huán)水泵25，并設(shè)定水泵的水流量，開始測(cè)試，水箱內(nèi)的水通過水箱出口管路流入地埋管20，水把熱量釋放給土壤后，經(jīng)水箱入口管路回到水箱。溫度控制器11控制電加熱器2產(chǎn)生熱量，保證水箱內(nèi)的水溫穩(wěn)定在設(shè)定值(當(dāng)水箱內(nèi)的水溫高于設(shè)定值，溫度控制器11控制電加熱器2的功率，降低其輸出熱量，調(diào)節(jié)溫度；當(dāng)水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定值，溫度控制器11控制電加熱器2的功率，提高其輸出熱量，調(diào)節(jié)溫度)。當(dāng)測(cè)試工況達(dá)到穩(wěn)定后，水再在水箱和地埋管之間循環(huán)24小時(shí)，每隔I小時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置30記錄一次水量，進(jìn)、出口水溫，進(jìn)、出口水壓和土壤各層溫度，最終計(jì)算得到水通過地埋管釋放給土壤的熱量和土壤的傳熱系數(shù)。冬季工況測(cè)試經(jīng)補(bǔ)水管6向保溫水箱I注水至水箱溢流口液面，打開閥門14、18、22、26，開啟循環(huán)水泵25，使循環(huán)管路充滿水，管路中的氣體通過放氣閥5排出后，關(guān)閉循環(huán)水泵25。靜置1-2天后，開啟溫度控制器12和制冷裝置4，設(shè)定水箱內(nèi)的水溫，溫度控制器12控制電加熱器2的工作，當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定值后，開啟循環(huán)水泵25，并設(shè)定水泵的水流量，開始測(cè)試，水箱內(nèi)的水通過水箱出口管路流入地埋管20，水從土壤吸收熱量后，經(jīng)水箱入口管路回到水箱。為了降低設(shè)備投資，制冷裝置4采用定頻制冷裝置，同時(shí)為了避免制冷裝置頻繁啟停對(duì)壓縮機(jī)的損害，整個(gè)冬季工況測(cè)試過程，制冷裝置4 一直運(yùn)行，通過電加熱器2的配合工作保證水箱內(nèi)的水溫恒定(當(dāng)水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定值時(shí)，溫度控制器12開啟電加熱器2，提高水溫；當(dāng)水箱內(nèi)的水溫高于設(shè)定值時(shí)，溫度控制器12關(guān)閉電加熱器2)。當(dāng)測(cè)試工況達(dá)到穩(wěn)定后，水再在水箱和地埋管之間循環(huán)24小時(shí)，每隔I小時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置30記錄一次水量，進(jìn)、出口水溫，進(jìn)、出口水壓和土壤各層溫度，最終計(jì)算得到水通過地埋管從土壤吸收的熱量和土壤的傳 熱系數(shù)。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置，其特征在于該裝置包括循環(huán)管路系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)； 所述循環(huán)管路系統(tǒng)包括保溫水箱(I)、水箱出口管路及水箱入口管路，水箱出口管路和水箱入口管路分別與待測(cè)的地埋管(20)連接，水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置閥門，水箱入口管路上設(shè)有循環(huán)水泵(25)； 在所述水箱出口管路上設(shè)置電磁流量計(jì)(15)，在所述水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置壓力傳感器和溫度傳感器，所述電磁流量計(jì)(15)、所述壓力傳感器和所述溫度傳感器分別通過引線與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置(30)相連，在所述地埋管(20) —側(cè)的外壁上設(shè)有溫度傳感器組(27)，該溫度傳感器組(27)中的各溫度傳感器按地埋管埋深等分后垂直設(shè)置；所述溫度傳感器組(27)的引線(29)放置在套管(28)內(nèi)，引線(29) —端與數(shù)據(jù)測(cè)量記錄裝置(30)相連，另一端穿過套管(28)與溫度傳感器組(27)中的各溫度傳感器連接；所述電磁流量計(jì)(15)、所述壓力傳感器、所述溫度傳感器和所述溫度傳感器組(27)構(gòu)成所述的測(cè)試系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述套管(28)靠近并平行地埋管(20)埋地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述溫度傳感器組(27)通過管卡固定在地埋管(20)的外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述溫度傳感器組(27)包括3-4個(gè)溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述循環(huán)水泵(25)為變頻泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述保溫水箱(I)內(nèi)設(shè)置電加熱器(2)和溫度控制器(11、12)，所述電加熱器⑵和溫度控制器(11、12)連接，所述電加熱器(2)的加熱功率可調(diào)，所述溫度控制器(11、12)為電子式溫度控制器；所述保溫水箱⑴底部設(shè)置換熱盤管(3)，所述換熱盤管(3)與制冷裝置(4)相連，所述保溫水箱(I)內(nèi)設(shè)置攪拌器(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述攪拌器(10)的攪拌軸上等距布置兩個(gè)攪拌籠，每個(gè)攪拌籠由六個(gè)“[”形不銹鋼柱焊接在攪拌軸上構(gòu)成，相鄰不銹鋼柱之間的夾角為60°。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述保溫水箱(I)為有頂蓋的長(zhǎng)方體或圓筒形容器；所述保溫水箱(I)放置在支架(13)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述保溫水箱(I)底部設(shè)置排水管(7)，頂蓋上設(shè)置放氣閥(5)和補(bǔ)水管(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述保溫水箱(I)的側(cè)面設(shè)置溢流管⑶和液位計(jì)(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了屬于土壤源熱泵地埋管換熱性能的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的一種土壤源熱泵地埋管換熱量及土壤熱物性測(cè)試裝置。其包括循環(huán)管路系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；循環(huán)管路系統(tǒng)包括保溫水箱、水箱出口管路及水箱入口管路，水箱出口管路和水箱入口管路分別與待測(cè)的地埋管連接，水箱出口管路和水箱入口管路上均設(shè)置閥門，水箱入口管路上設(shè)有循環(huán)水泵；電磁流量計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器和溫度傳感器組構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型保證了工程實(shí)際測(cè)試過程中保溫水箱出水溫度的穩(wěn)定性和土壤溫度測(cè)試的合理性，可真實(shí)模擬土壤源熱泵系統(tǒng)向土壤取熱和放熱兩種運(yùn)行模式下地埋管的換熱能力，測(cè)量及計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確且精度高，為土壤源熱泵的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01K17/08GK202442821SQ201220022918
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者張偉, 時(shí)國(guó)華, 楊先亮, 浦培林, 趙桂章 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)