[实用新型]一种土壤导热系数的现场测定装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及测量技术领域，具体涉及一种土壤导热系数的现场测定装置。

背景技术：

对于土壤源热泵系统的设计，无论是利用相关软件计算还是使用工程上简化计算公式，土壤的热物性参数都是土壤源热泵系统地下埋管换热器设计的一个重要参数，它的大小对钻孔深度与个数的有着显著的影响。如果物性参数不准确，则所设计的系统可能达不到负荷需求，也有可能系统规模过大，从而大大增加系统的初投资。所以研究的热点就集中在合理减少钻孔的深度和个数上，而这些工作首先都需要确定土壤的热物性参数。

1 土壤热物性的测定方法：目前国内外在确定土壤热物性参数时的设计方法主要有以下2种：

1.1 根据前期钻井获得的地质资料，通过查找土壤地质方面的手册进行确定，如美国电力局(EPRI)编写的手册：Soil and RockClassification for the Design of Ground-coupled heat pumpSystems Field Manual；以及国际热泵协会(IGSHPA)编写的手册：Soil and Rock Classification Manual等。由于这种手册给出的土壤物性参数并非一个确定值，而是一个可能存在的范围，系统设计人员在设计土壤换热器时，由于设计者的知识水平、经验以及设计估测保守程度等不同会存在很大的差异。

1.2 实验室取样测试法：这是较为经典的实验室方法。此方法将现场采集的土壤试样在实验室中通过一定的方法进行测试，从而获得其导热系数等土壤的热物性参数值。虽然通过此方法测量的土壤试样热物性数值较为准确，但是由于土壤属于多孔介质，其热物性不仅与地理位置以及当地地层构造有关，还与地下含水层密切相关。已有结果表明，仅土壤的导热系数就与试样的温度、密度、空隙比、饱和度等因素有关。由于此种方法离开了原工程地，故而对现场因素造成的影响考虑不够全面。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种土壤导热系数的现场测定装置，它使温度变化主要集中在进入地下侧的管道内，占到系统总温差变化72％，通过在系统设计时强化回水管与土壤的传热，利用进水管传热效果好的特点，从而优化系统性能。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含第一截止阀1、第一温度传感器2、第一压力表3、第一温度计4、放气阀5、电加热6、水泵7、第二压力表8、流量计9、第二温度计10、第三压力表11、第二温度传感器12、第二截止阀13、第三截止阀14，第一截止阀1的一端与U型管的一端相连，另一端与第一温度传感器2、第一压力表3、第一温度计4连接，第一温度计4的另一端与放气阀5的一端连接，放气阀5的另一端与电加热6的一端连接，电加热6的另一端与水泵7的一端连接，水泵7的另一端与第二压力表8连接，第二压力表8的另一端与流量计9的一端连接，流量计9的另一端与第二温度计10、第三压力表11、第二温度传感器12连接，第二温度传感器12的另一端与第二截止阀13的一端连接，第二截止阀13的另一端与U型管的另一端相连，第三截止阀14连接于水泵7的两端。

本实用新型具有以下有益效果：使温度变化主要集中在进入地下侧的管道内，占到系统总温差变化72％，通过在系统设计时强化回水管与土壤的传热，利用进水管传热效果好的特点，从而优化系统性能。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含第一截止阀1、第一温度传感器2、第一压力表3、第一温度计4、放气阀5、电加热6、水泵7、第二压力表8、流量计9、第二温度计10、第三压力表11、第二温度传感器12、第二截止阀13、第三截止阀14，第一截止阀1的一端与U型管的一端相连，另一端与第一温度传感器2、第一压力表3、第一温度计4连接，第一温度计4的另一端与放气阀5的一端连接，放气阀5的另一端与电加热6的一端连接，电加热6的另一端与水泵7的一端连接，水泵7的另一端与第二压力表8连接，第二压力表8的另一端与流量计9的一端连接，流量计9的另一端与第二温度计10、第三压力表11、第二温度传感器12连接，第二温度传感器12的另一端与第二截止阀13的一端连接，第二截止阀13的另一端与U型管的另一端相连，第三截止阀14连接于水泵7的两端。

工作原理：流体经过电加热器加热后，被送入到地下，由于加热后的流体温度高于地下土壤的温度，故热量通过管壁由流体向土壤放热，这样从地下再回到测试仪中的流体的温度就存在一定的变化，这就是地下土壤的温度响应。

本具体实施方式使温度变化主要集中在进入地下侧的管道内，占到系统总温差变化72％，通过在系统设计时强化回水管与土壤的传热，利用进水管传热效果好的特点，从而优化系统性能。