地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備，地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方，通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的，地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個(gè)年度形成一個(gè)冷熱循環(huán)。

巖土熱響應(yīng)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(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)，無論是利用相關(guān)軟件計(jì)算還是使用工程上簡化計(jì)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(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，通過地下巖土熱物性測試并利用專業(yè)軟件分析，準(zhǔn)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(jì)、換熱孔鉆鑿施工工藝等提供必要的基本依據(jù)。

同時(shí)在綜合考慮對(duì)Carslaw柱源模型已有修正的基礎(chǔ)上,提出了圓柱源綜合修正模型。然后借助二維垂直換熱器數(shù)值模型,將原模型和柱熱源修正模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,證明了修正模型比原模型具有更好的計(jì)算精度。如果熱物性參數(shù)選取偏大或偏小，則所設(shè)計(jì)的換熱系統(tǒng)可能無法滿足負(fù)荷需求，也有可能造成設(shè)計(jì)的換熱系統(tǒng)過大，從而大大增加初投資，造成浪費(fèi)。這對(duì)地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用推廣十分不利。巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)的出現(xiàn)解決了這一難題。利用水泵驅(qū)動(dòng)管路中的液體循環(huán)，以電加熱器作為熱源對(duì)液體加熱，并通過控制器對(duì)向地下輸入的熱量進(jìn)行控制，保證輸入地下的熱量恒定。

巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)通過儀器內(nèi)的加熱或者制冷裝置將流入地埋管的水加熱或制冷，管內(nèi)的水通過地下上百米的恒溫地層后，會(huì)有一定的熱交換，流出地埋管的水溫會(huì)有所上升或下降。熱響應(yīng)測試若參數(shù)選擇比較保守，則會(huì)導(dǎo)致鉆孔的深度過長，鉆孔數(shù)量較多，地?zé)釗Q熱器的造價(jià)偏高。若參數(shù)選擇超過實(shí)際值，則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效果較差，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。新型提供的巖土熱響應(yīng)測試儀器，體積小，單件設(shè)備重量輕，能夠?qū)崿F(xiàn)恒冷量向地埋管釋放，釋放的冷量可以進(jìn)行24檔進(jìn)行調(diào)節(jié)。