專利名稱：群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地源熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的熱響應(yīng)測試設(shè)備只有進(jìn)行單孔的熱響應(yīng)測試設(shè)備，主要用于地源熱泵系統(tǒng)前期場地淺層地?zé)崮芸辈?，通過測試儀器，對項目所在場地的測試孔進(jìn)行一定時間的連續(xù)加熱，獲得巖土綜合熱物性參數(shù)及巖土體平均溫度，而地源熱泵工程孔成孔結(jié)束后沒有合適的方法驗證工程孔是否滿足設(shè)計要求，待地源熱泵系統(tǒng)工程安裝調(diào)試結(jié)束后，經(jīng)過長時間的運行后才能知道地埋管側(cè)是否滿足系統(tǒng)要求，可能對整個地源熱泵系統(tǒng)工程造成巨大的損失，對系統(tǒng)長時間運行后是否滿足要求留下隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)采用恒熱流法進(jìn)行熱響應(yīng)測試主要用于驗證地埋管施工結(jié)束后群孔換熱能力，在換熱孔周圍區(qū)域布置測溫系統(tǒng)，測量熱擴(kuò)散情況然后再與軟件模擬結(jié)果進(jìn)行對比求取熱擴(kuò)散半徑，可以通過軟件進(jìn)行地層綜合導(dǎo)熱系數(shù)，體積比熱容，每個孔的鉆孔熱阻，最后得出群孔鉆孔換熱能力是否達(dá)到設(shè)計預(yù)期的效果。本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，用于測試地源熱泵地埋管的換熱能力，其特征在于所述測試系統(tǒng)包括一水箱，內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器；若干組由下行管路和上行管路一一對應(yīng)組成的測試管路，每一組測試管路的一端與所述水箱連通，另一端與所述地埋管連通；所述下行管路和上行管路上分別設(shè)置有測溫傳感器、壓差傳感器及截止閥，所述下行管路上還設(shè)置有流量傳感器及水泵，所述水泵設(shè)置于所述下行管路上近水箱處；一數(shù)據(jù)采集模塊，連接所述測試管路中的流量傳感器、測溫傳感器及壓差傳感器。每一組所述的下行管路和上行管路之間通過一帶有閥門的直通管路連通。所述直通管路與所述下行管路的接點位于所述下行管路的每一傳感器和水泵之間；所述直通管路與所述上行管路的接點位于所述上行管路的每一傳感器和水箱之間。所述連接測試管路的地埋管邊緣均設(shè)有若干埋深為1. 5-5m的溫度傳感器，所述的溫度傳感器與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。所述地埋管邊緣每隔0. 1米布設(shè)有所述的溫度傳感器，所述溫度傳感器的埋深為 2. 5 米。本實用新型的特點是測試模擬地源熱泵系統(tǒng)實際運行工況，可以快速有效得驗證地源井設(shè)計是否滿足設(shè)計要求，在工程地質(zhì)條件下測試群孔效應(yīng)的影響，及時發(fā)現(xiàn)問題對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，同時可以控制后期成本，對整個地源熱泵系統(tǒng)正常運行提供保障。
附圖1本實用新型專利實施例整體原理示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1所示，圖中標(biāo)記1-13別為截止閥1、測溫傳感器2、壓差傳感器3、流量傳感器4、水泵5、閥門6、地溫監(jiān)測傳感器7、水箱8、上行管路9、下行管路10、地埋管11、數(shù)據(jù)采集模塊12、直通管路13。參見圖1所示，本實施例中測試系統(tǒng)包括水箱8，內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器。若干組由下行管路10和上行管路9 一一對應(yīng)組成的測試管路，每一組測試管路的一端與所述水箱8連通，另一端與所述地埋管11連通；所述下行管路10和上行管路9上分別設(shè)置有測溫傳感器2、壓差傳感器3及截止閥1，所述下行管路10上還設(shè)置有流量傳感器 4及水泵5，所述水泵5設(shè)置于所述下行管路10上近水箱8處。每一組所述的下行管路10 和上行管路9之間通過一帶有閥門6的直通管路13連通。所述直通管路13與所述下行管路10的接點位于所述下行管路10的流量傳感器4和水泵5之間；所述直通管路13與所述上行管路9的接點位于所述上行管路9的壓差傳感器3和水箱8之間。需要注意的是，此處直通管路13將水泵5、下行管路10和上行管路9的局部、以及水箱構(gòu)成一個水路，此水路上不包括有任何傳感器，故此權(quán)利要求中所表述的“所述直通管路與所述下行管路的接點位于所述下行管路的每一傳感器和水泵之間”及“所述直通管路與所述上行管路的接點位于所述上行管路的每一傳感器和水箱之間”，應(yīng)當(dāng)理解為，此管路接點應(yīng)當(dāng)位于所有傳感器(包括測溫傳感器2、壓差傳感器3、流量傳感器4 )和水泵5或水箱8之間，接點與水泵 5 (或水箱8)之間不具有任何傳感器。地溫測試部分，所述連接有測試管路的地埋管11邊緣均設(shè)有若干埋深為1. 5-5m 的地溫監(jiān)測傳感器7，此若干地溫監(jiān)測傳感器7構(gòu)成所述的地溫測試部分。所述的地溫監(jiān)測傳感器7與數(shù)據(jù)采集模塊12連接。優(yōu)選的實施例為所述地埋管11邊緣每隔0. 1米布設(shè)有所述的地溫監(jiān)測傳感器7，所述地溫監(jiān)測傳感器7的埋深為2. 5米。 一數(shù)據(jù)采集模塊12，耦合有所述測試管路中的流量傳感器4、測溫傳感器2及壓差傳感器3。 本實施例中系統(tǒng)的工作原理是將電加熱水箱8的水進(jìn)行恒功率加熱，將電加熱水通過水泵5進(jìn)行水循環(huán)，通過各個管路的閥門1和水泵控5制流量，將各個環(huán)路得流量達(dá)到一致，同時觀測壓力值，壓力不易過大否則影響設(shè)備及管路的安全，若壓力過大則調(diào)節(jié)中間的閥門6進(jìn)行降壓，通過測試電加熱功率、流量計4、溫度傳感器2等設(shè)備參數(shù)，測試的組數(shù)根據(jù)地埋管組數(shù)確定，一般等于2孔或者大于2孔，在地源井區(qū)域內(nèi)布設(shè)地溫監(jiān)測傳感器，每隔0. 1米一個，深度為1. 5nT5. 0m，監(jiān)測地下溫度場情況，將監(jiān)測到溫度場情況與模擬軟件進(jìn)行對比，從而確定換熱溫度影響半徑，通過測試的時間、流量、各孔進(jìn)出口溫度和地下溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)最后求的群孔換熱功率，從而驗證現(xiàn)有工程地源井是否滿足設(shè)計要求。[0023]結(jié)合上述裝置結(jié)構(gòu)，以下對于本實施例中系統(tǒng)的工作原理和運行方法進(jìn)行詳細(xì)說明本實施例是測試6個地源井，群孔熱響應(yīng)測試儀設(shè)置6組進(jìn)出口測試管路，將管路與測試設(shè)備采用熱熔方式，打開截止閥1，閥門6關(guān)閉，先打開水泵5進(jìn)行無負(fù)荷循環(huán)，將各個孔內(nèi)空氣排凈，通過調(diào)節(jié)閥門1和水泵5控制流量，模擬實際運行工況，同時根據(jù)工況下各個孔承擔(dān)的換熱功率進(jìn)行加熱，模擬工況運行一個周期，通過流量計4和溫度傳感器2及電功率采集流量、進(jìn)出口溫度、電加熱功率等參數(shù)，同時在地源井邊緣每隔0. 1米布設(shè)一個地溫監(jiān)測點，深度為2. 5米，監(jiān)測隨著測試設(shè)備運行起來后地下溫度場變化，確定換熱溫度影響半徑或者與軟件模擬的熱影響半徑進(jìn)行對比確定換熱影響半徑，通過測試的流量、凈出口溫度、電加熱功率、熱擴(kuò)散半徑分析地源井換熱能力是否滿足設(shè)計要求。
權(quán)利要求1.一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，用于測試地源熱泵地埋管的換熱能力，其特征在于所述測試系統(tǒng)包括一水箱，內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器；若干組由下行管路和上行管路一一對應(yīng)組成的測試管路，每一組測試管路的一端與所述水箱連通，另一端與所述地埋管連通；所述下行管路和上行管路上分別設(shè)置有測溫傳感器、壓差傳感器及截止閥，所述下行管路上還設(shè)置有流量傳感器及水泵，所述水泵設(shè)置于所述下行管路上近水箱處；一數(shù)據(jù)采集模塊，連接所述測試管路中的流量傳感器、測溫傳感器及壓差傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于每一組所述的下行管路和上行管路之間通過一帶有閥門的直通管路連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于所述直通管路與所述下行管路的接點位于所述下行管路的每一傳感器和水泵之間；所述直通管路與所述上行管路的接點位于所述上行管路的每一傳感器和水箱之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于所述連接測試管路的地埋管邊緣均設(shè)有若干埋深為1. 5-5m的溫度傳感器，所述的溫度傳感器與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于所述地埋管邊緣每隔0. 1米布設(shè)有所述的溫度傳感器，所述溫度傳感器的埋深為2. 5米。
專利摘要本實用新型涉及一種地源熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種群孔熱響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括一水箱，內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器；若干組由下行管路和上行管路一一對應(yīng)組成的測試管路，每一組測試管路的一端與所述水箱連通，另一端與所述地埋管連通；所述下行管路和上行管路上分別設(shè)置有測溫傳感器、壓差傳感器及截止閥，所述下行管路上還設(shè)置有流量傳感器及水泵，所述水泵設(shè)置于所述下行管路上近水箱處；一數(shù)據(jù)采集模塊，連接所述測試管路中的流量傳感器、測溫傳感器及壓差傳感器。其特點是可快速有效得驗證地源井設(shè)計是否滿足設(shè)計要求，及時發(fā)現(xiàn)問題對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，同時可以控制后期成本，對地源熱泵系統(tǒng)正常運行提供保障。
文檔編號G01N25/20GK202101957SQ20112015170
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者喬堅強(qiáng), 孫俊杰, 孫婉, 寇利, 楊樹彪, 王萬忠, 王小清, 章長松, 袁良英, 高世軒, 魏靜 申請人:上海市地礦工程勘察院