巖土熱響應測試的目的

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

對于地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器的設(shè)計，無論是利用相關(guān)軟件計算還是使用工程上簡化計算公式，巖土的熱物性參數(shù)及測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)計的一個重要參數(shù)，每延米地埋管換熱孔換熱量的大小對鉆孔深度與個數(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)計的地下?lián)Q熱系統(tǒng)可能達不到負荷需求，導致系統(tǒng)運行效率降低甚至無法正常運行；如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏小，則直接導致地下?lián)Q熱系統(tǒng)規(guī)模過大，從而大大增加地源熱泵系統(tǒng)的初投資。

所以，采用可靠的試驗設(shè)備，通過地下巖土熱物性測試并利用專業(yè)軟件分析，準確測試地埋管施工地區(qū)巖土的熱物性參數(shù)、從而測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、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)

是一項節(jié)能、有利于環(huán)境保護和可持續(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)計地源熱泵系統(tǒng)地埋管換熱器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前,國內(nèi)許多單位在實際的地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計中,簡單地按照每延米換熱量進行地埋管換熱器的設(shè)計。隨著對地源熱泵系統(tǒng)研究及應用的不斷深入,此方法的弊端逐漸顯露出來,因為無法確定機組在峰值負荷下的運行參數(shù),也就不能選取合適的機組來匹配地埋管換熱器系統(tǒng),無法判斷地下吸、放熱的不平衡對系統(tǒng)造成的影響,這樣不但給地源熱泵系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行埋下了很多隱患,而且增加了系統(tǒng)的初投資。

所開發(fā)的巖土熱響應測試儀

具有精度高、運行穩(wěn)定、操作方便的特點配套開發(fā)的數(shù)據(jù)采集與控制軟件,在將項目相關(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)測試時的無人值守。加熱功率由高精1度的功率調(diào)節(jié)模塊和電能計量模塊實時監(jiān)控,系統(tǒng)通過PID調(diào)節(jié),嚴格地實現(xiàn)系統(tǒng)的恒熱流輸出,同時該控制方式可以很方便地實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。試驗過程中,可以查詢各參數(shù)的實時監(jiān)測曲線,以確保試驗結(jié)果的準確性;試驗結(jié)束后,可以將試驗數(shù)據(jù)和各個參數(shù)的變化曲線導出。系統(tǒng)還配置了聲光報警在加熱器內(nèi)水溫過高或整個試驗系統(tǒng)缺水時,報警便會啟動,以及時排除故障。

目前地源熱泵巖土熱物性測試主要有哪些方法和工具

在地埋管換熱器中介質(zhì)與土壤的傳熱過程中，管內(nèi)流體進出口溫度逐漸升高，經(jīng)歷足夠長時間后趨向于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)上述動態(tài)變化數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定的數(shù)學模型處理后，可以獲得當?shù)貛r土體的綜合導熱系數(shù)。采用“恒熱流法”確定巖土層的熱物性是國際地源熱泵協(xié)會（IGSHPA）的標準和美國采暖制冷與空調(diào)工程師學會（ASHRAE）手冊所推薦的方法，也是國際上通行的做法和我國規(guī)范認可的方法。