基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱泵實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，特別是一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)土壤源熱栗系統(tǒng)運(yùn)行過程中地下溫度長變化特性以及熱干擾的研究過程中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是不可或缺的研究手段，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)大都是基于實(shí)際土壤埋管的大型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在僅有的微型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，由于加工工藝等局限，最重要的地下埋管換熱器多采用薄壁銅管，少數(shù)用到復(fù)合鋁塑管，但是上述管件最關(guān)鍵的問題在于其物理特性，尤其是導(dǎo)熱系數(shù)多在200-400W/m.K，在實(shí)際當(dāng)中一般用高密度聚乙烯管，導(dǎo)熱系數(shù)在0.42W/m.K，在使用銅管等材料作為地下埋管換熱器時(shí)，由于銅管的導(dǎo)熱系數(shù)高，其熱阻在微型熱栗實(shí)驗(yàn)臺(tái)中可以忽略，但是這種熱阻在實(shí)際過程中是應(yīng)該考慮的，因此導(dǎo)熱系數(shù)的這種相差直接影響到地下埋管換熱器傳熱性能的研究。因此如果能夠選用一種物理特性較為接近高密度聚乙烯管的材質(zhì)來制作介質(zhì)循環(huán)管路，則能夠消除上述影響。有機(jī)玻璃不論是密度，還是導(dǎo)熱系數(shù)，均接近大型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的高密度聚乙烯管，因此如果可以將有機(jī)玻璃應(yīng)用到微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，則可以解決上述問題，但由于有機(jī)玻璃本身的特性，導(dǎo)致其在進(jìn)行U型彎管時(shí)會(huì)遇到種種問題，從而無法應(yīng)用到本種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)巧妙，布局合理，能夠提高了實(shí)驗(yàn)可靠性，減小實(shí)驗(yàn)誤差的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括土壤槽I，其特征在于:所述的土壤槽I的土壤中埋設(shè)有兩套相互平行的循環(huán)管路2，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管3組成，在土壤槽I內(nèi)還設(shè)置有與土壤槽I固定連接的基座4，基座4的端頭處開設(shè)有兩個(gè)插孔5，且兩個(gè)插孔5之間通過設(shè)置在基座4內(nèi)的弧形通道6相連通，上述的一套循環(huán)管路2中的兩個(gè)介質(zhì)管3就分別插接在一個(gè)插孔5內(nèi)，土壤槽I中還設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫元件，所有的測(cè)溫元件都通過溫度采集模塊與主機(jī)相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設(shè)置有通過溫度采集模塊與主機(jī)相連的測(cè)溫元件。
[0005]在插孔5與介質(zhì)管3之間還設(shè)置有密封環(huán)。
[0006]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0007]本種結(jié)構(gòu)形式的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，由于其設(shè)計(jì)出與介質(zhì)管相配套的弧形插孔結(jié)構(gòu)，并最終形成一個(gè)完整循環(huán)管路，從而讓利用有機(jī)玻璃作為介質(zhì)管的制作材料成為可能，由于有機(jī)玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.2W/VK左右，相對(duì)于其他材料而言，在數(shù)量級(jí)與大型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)更為接近，因此更能夠真實(shí)的重現(xiàn)大型的土壤源熱栗系統(tǒng)，從而提高了實(shí)驗(yàn)的可靠性，減小了實(shí)驗(yàn)誤差。并且它的制作工藝簡單，制造成本低廉，因此可以說它具備了多種優(yōu)點(diǎn)，特別適合于在本領(lǐng)域中推廣應(yīng)用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例基座部分的俯視圖和主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。如圖1、圖2所示:一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括土壤槽I，在土壤槽I的土壤中埋設(shè)有兩套相互平行循環(huán)管路2，每套循環(huán)管路2都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，所述的每套循環(huán)管路2都由兩根相互平行的介質(zhì)管3組成，在土壤槽I內(nèi)設(shè)置有與土壤槽I固定連接的基座4，在基座4的端頭處開設(shè)有兩個(gè)插孔5，上述的每套循環(huán)管路2中的兩個(gè)介質(zhì)管3就分別插在同一個(gè)基座4上的兩個(gè)插孔5內(nèi)，由于兩個(gè)插孔5之間還通過設(shè)置在基座4內(nèi)的弧形通道6連通，兩個(gè)介質(zhì)管3便通過插孔5和弧形通道6相互連通，形成一套完整的循環(huán)管路2，并且在插孔5和介質(zhì)管3之間還設(shè)置有密封環(huán)，防止介質(zhì)泄露;在所述的土壤槽I內(nèi)還設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫元件，并且所有的測(cè)溫元件都通過溫度采集模塊與主機(jī)相連，并且在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設(shè)置有通過溫度采集模塊與逐級(jí)項(xiàng)鏈的測(cè)溫元件。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的工作過程如下:
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的工作過程如下:首先在土壤槽I的土壤中布置循環(huán)管路2和多個(gè)測(cè)溫元件，循環(huán)管路2與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，熱循環(huán)系統(tǒng)將土壤中的熱量(或冷量)交換出來，在上述過程中，多個(gè)測(cè)溫元件對(duì)土壤槽I內(nèi)的溫度場的溫度值進(jìn)行測(cè)量，并通過溫度采集模塊將采集到的溫度數(shù)值傳送給主機(jī)，并在主機(jī)的顯示器上進(jìn)行顯示，操作人員能夠?qū)崟r(shí)的觀察土壤槽I內(nèi)的溫度場的變化，為土壤源熱栗系統(tǒng)運(yùn)行過程中地下溫度場溫變特性以及地下埋管換熱器熱干擾問題的研究提供最直接的證據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括土壤槽(I)，其特征在于:所述的土壤槽(I)的土壤中埋設(shè)有兩套相互平行的循環(huán)管路(2)，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管(3)組成，在土壤槽(I)內(nèi)還設(shè)置有與土壤槽(I)固定連接的基座(4)，基座(4)的端頭處開設(shè)有兩個(gè)插孔(5)，且兩個(gè)插孔(5)之間通過設(shè)置在基座(4)內(nèi)的弧形通道(6)相連通，上述的一套循環(huán)管路(2)中的兩個(gè)介質(zhì)管(3)就分別插接在一個(gè)插孔(5)內(nèi)，土壤槽(I)中還設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫元件，所有的測(cè)溫元件都通過溫度采集模塊與主機(jī)相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設(shè)置有通過溫度采集模塊與主機(jī)相連的測(cè)溫元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于:在插孔(5)與介質(zhì)管(3)之間還設(shè)置有密封環(huán)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱泵實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括土壤槽，其特征在于：所述的土壤槽的土壤中埋設(shè)有兩套相互平行的循環(huán)管路，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管組成，在土壤槽內(nèi)還設(shè)置有與土壤槽固定連接的基座，基座的端頭處開設(shè)有兩個(gè)插孔，且兩個(gè)插孔之間通過設(shè)置在基座內(nèi)的弧形通道相連通，上述的一套循環(huán)管路中的兩個(gè)介質(zhì)管就分別插接在一個(gè)插孔內(nèi)，土壤槽中還設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫元件，所有的測(cè)溫元件都通過溫度采集模塊與主機(jī)相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設(shè)置有通過溫度采集模塊與主機(jī)相連的測(cè)溫元件。
【IPC分類】G01N25/20, G01N25/00
【公開號(hào)】CN205374346
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521111863
【發(fā)明人】尚妍, 李素芬, 劉闖, 東明, 劉曉華, 王鐵, 楊曉倩
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日