[实用新型]地表水换热器换热量测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及地表水水源热泵系统地表水换热器换热量测试仪器，尤其是涉及一种地表水换热器换热量测试仪。

背景技术

水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源(如地下水、河流和湖泊)，或者是人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源。在冬季，把水体和地层中的热量″取″出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到水体和地层中去。地表浅层温度较为恒定的特性，使得热泵机组的运行更加可靠和稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

由于地表水水源热泵空调系统具有高效节能和经济性的特点，近年水源热泵得到了广泛的应用。水源热泵系统中地表水换热器的性能对该系统高效运行有决定性的影响，所以地表水换热器的优化设计至关重要。但是，地表水换热器换热性能与现场条件如水面积大小、深度、全年水温、水流速、水质以及换热器形式等因素相关，所以准确地测量地表水换热器换热量，并与热泵机组进行匹配设计是地表水源热泵系统推广和应用中的关键技术和核心问题。

目前，关于地埋管换热器换热量测试技术已有不少了，如土壤源热泵地埋管换热器换热能力的数字化测试装置(专利号ZL 200720096974.X)、一种便携式测试地埋管换热器换热能力的测试装置(专利号ZL 200820151891.0)、一种地源热泵地埋管换热量测试仪(专利号ZL 200820065709.X)等，但是这些测试技术只能针对土壤源埋管换热器的换热量测试，不能测试地表水如海水、江水、湖水的换热器换热量，主要原因是在部分地区如哈尔宾、大连如海水、江水、湖水等的水面出现结冰的现象或地表水温度接近零度时，地表水换热器管内的水一般加入防冻液，而且水源热泵机组运行制热工况时，地表水换热器管内水溶液温度可能低于零度以下。所以以上测试技术是不能用于测量地表水换热器换热量。而关于地表水换热器换热量的检测技术目前还是一片空白，缺乏相应检测方法和手段。所以研究开发地表水换热器换热量测试仪是优化水源热泵设计与施工的关键，也是推广应用水源热泵系统的趋势所在。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以准确地用于现场直接测量不同形式地表水换热器单位管长换热量和总换热量的测试仪，可以测试水源热泵空调系统向地表水放热或取热量两种模式下的地表水换热器的换热量。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

地表水换热器换热量测试仪，其特征在于，该测试仪包括风冷制冷机组、循环水泵、阀门、水-水换热器、带温控电加热器、保温水箱、流量计、温度传感器、地表水换热器及制冷机组控制器，所述的风冷制冷机组经管道与水-水换热器连接，该水-水换热器设在保温水箱中，保温水箱中设有带温控电加热器，风冷制冷机组与水-水换热器之间的管道上设有阀门及循环水泵，保温水箱经管道与地表水换热器连接，管道上设有循环水泵、流量计、阀门及温度传感器，所述的地表水换热器设在保温水箱内。

所述的风冷制冷机组可以制取-10℃乙二醇水溶液，该风冷制冷机组采用变频控制可以调节制冷量，满足不同吸热量测试要求。

所述的循环水泵采用变频控制可以调节水流量，满足地表水换热器不同流量的测试要求。

所述的带温控电加热器采用分级控制加热，不仅可以微调保温水箱水温，而且可以满足地表水换热器不同释热量和不同水温的测试要求。

所述的制冷时，冷冻水管内、水-水换热器、保温水箱和被测水系统管内以及被测换热器的水溶液都添加防冻剂。

所述的防冻剂包括乙二醇。

所述的流量计及温度传感器与数据采集器或电脑连接，实现地表水换热器进出水温度和流量数据实现自动采集。

模拟夏季工况时，向地表水放热的装置为电加热器，启动电加热器把水箱中的水加热到设定温度，循环水泵驱动水流至地表水换热器中，通过地表水换热后又流回保温水箱中，测得循环水流经地表水换热器前后的温差和流量，即可计算得到地表水换热器换热量或单位管长换热量。

模拟冬季工况时，向地表水吸取热量的装置为风冷制冷机组，启动风冷制冷机组把水箱中的水冷却到设定温度，循环水泵驱动水流至地表水换热器中，通过地表水换热后又流回保温水箱中，测得循环水流经地表水换热器前后的温差和流量，即可计算得到地表水换热器换热量或单位管长换热量。