土壤地埋管熱響應(yīng)測(cè)試儀巖土熱物性測(cè)試儀
　　巖土熱響應(yīng)測(cè)試儀土壤熱物性測(cè)試儀
　　
　　土壤源熱泵空調(diào)是一種利用淺層地?zé)岬目稍偕茉纯照{(diào)技術(shù)，具有的特點(diǎn)。利用測(cè)試儀器對(duì)某測(cè)試鉆孔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱響應(yīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，使用斜率法和參數(shù)估計(jì)法分別進(jìn)行了計(jì)算并相互校核，得到了較準(zhǔn)確的巖土綜合導(dǎo)熱系數(shù)及鉆孔熱阻等參數(shù)，為地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在地源熱泵技術(shù)中，地埋管換熱器的換熱性能對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的整體性能有著決定性的影響，而土壤熱物性參數(shù)是埋地管換熱器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)，直接決定了地埋管的長(zhǎng)度和地源熱泵系統(tǒng)的初投資。因此，準(zhǔn)確地獲得土壤熱物性參數(shù)是重要的。
　　地下巖土熱物性參數(shù)作為土壤耦合熱泵系統(tǒng)的重要參數(shù)，對(duì)方案設(shè)計(jì)的成功與否影響大。然而由于我國(guó)目前還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)范和詳細(xì)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)地下?lián)Q熱器的傳熱模型及設(shè)計(jì)計(jì)算等方面的研究體系不完善，導(dǎo)致測(cè)試人員無(wú)章可依設(shè)計(jì)人員各執(zhí)一詞。我公司還進(jìn)一步分析了回填土導(dǎo)熱系數(shù)、等價(jià)半徑、熱流不均勻、熱短路等因素對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，進(jìn)一步驗(yàn)證了修正模型的性并提出了計(jì)算速度的方法。了土壤熱物性參數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確度，對(duì)于土壤熱響應(yīng)測(cè)試的發(fā)展起到了的推動(dòng)作用。不同測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果相差較大，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成不同設(shè)計(jì)方案差別大，系統(tǒng)運(yùn)行效率不高、出力不足或初投資過(guò)大等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了地源熱泵系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展。因此，地下巖土的熱物性參數(shù)熱響應(yīng)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題、統(tǒng)一地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法問(wèn)題急需解決。
　　針對(duì)對(duì)對(duì)以上問(wèn)題，我公司對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的熱響應(yīng)測(cè)試儀進(jìn)行了改進(jìn)，研制出可分別進(jìn)行夏季排熱工況和冬季吸熱工況測(cè)試的一體機(jī)，從測(cè)試儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型到組裝調(diào)試都力求精益。在熱物性參數(shù)的計(jì)算方面，我公司結(jié)合現(xiàn)有的線熱源模、柱熱源及改進(jìn)模型，詳細(xì)推導(dǎo)了模型解析解，從數(shù)學(xué)角度和實(shí)際工程角度分析了巖土原始溫度、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)及巖土比熱容對(duì)熱響應(yīng)測(cè)試的影響。我公司在分析調(diào)研國(guó)內(nèi)外研發(fā)的土壤熱物性測(cè)試儀基礎(chǔ)上，根據(jù)熱響應(yīng)原理研制出了一臺(tái)以PLC為數(shù)據(jù)采集和處理的土壤熱物性測(cè)試儀，同時(shí)編寫(xiě)了一套計(jì)算土壤熱物性參數(shù)的相關(guān)軟件。使用模擬軟件作為地源熱泵設(shè)計(jì)軟件，通過(guò)該軟件對(duì)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬，結(jié)合測(cè)試結(jié)果進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并對(duì)方案未來(lái)　30年內(nèi)的運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬，對(duì)結(jié)果進(jìn)行地下熱平衡分析后，通過(guò)改進(jìn)地下?lián)Q熱器及控制策略對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)際應(yīng)用表明，該測(cè)試儀具有操作方便、使用、穩(wěn)定、測(cè)試高等優(yōu)點(diǎn)，能夠順利完成土壤熱物性的測(cè)試任務(wù)。
　　在土壤熱響應(yīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)地源熱泵換熱器地下豎直埋管非穩(wěn)態(tài)傳熱分析，提出了針對(duì)回填材料的熱阻修正因子，并引入了熱短路修正方法對(duì)循環(huán)水平均溫度進(jìn)行修正。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。
　　綜上所述，我公司著重對(duì)熱響應(yīng)測(cè)試儀的改進(jìn)，利用測(cè)試數(shù)據(jù)得到巖土熱物性參數(shù)，為熱響應(yīng)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化及巖土熱物性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供了一些參考。同時(shí)將測(cè)試結(jié)果用于實(shí)際工程，建立了系統(tǒng)的地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)方法，為地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化作出一些貢獻(xiàn)。
　　
　　測(cè)試注意事項(xiàng)
　　1、測(cè)試應(yīng)在測(cè)試孔完成至少72h后進(jìn)行，測(cè)試期間應(yīng)連續(xù)不間斷，測(cè)試時(shí)間不少于48h.
　　2、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)提供穩(wěn)定的電源，具備地測(cè)試條件。
　　3、對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行外部連接的時(shí)候，應(yīng)遵循先接水后接電的原則。
　　4、連接管應(yīng)減少?gòu)濐^、變徑，連接管外露部分應(yīng)保溫，保溫厚度不應(yīng)小于20mm.
　　5、測(cè)試過(guò)程中應(yīng)保持測(cè)試環(huán)境衛(wèi)生、、火。
　　
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