[实用新型]土壤源热泵系统深层地下土壤温度的连续监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤源热泵系统深层地下土壤的温度连续监测装置。

背景技术

随着国家节能及减排的压力加大，土壤源热泵系统作为一种节能新技术，得到了越来越多的应用。其优势主要体现在：(1)由于热泵系统主要消耗电能，易于控制且污染少；(2)热泵系统供冷及供热时，能量的主要来源为地下土壤中储存的能量，为可再生能源，可以连续使用；(3)与其它采用冷却塔的电制冷形式、采用燃煤的集中供热形式相比，土壤源热泵系统具有更高的效率。据相关资料，土壤源热泵系统的效率提高可达20％-30％。

土壤源热泵系统中，采用垂直地埋换热管，地下土壤的温度变化对于土壤源热泵系统的正常运行至关重要。正常运行中，如果冬季与夏季的热负荷与冷负荷严重不平衡时，将导致土壤源热泵系统运行效率降低，甚至使热泵(供冷及供暖)系统报废。目前由于绝大多数土壤源热泵系统未安装相关的地下土壤温度监测装置，从而无法提供地下土壤温度变化的定量数据。这主要是由于地下深层土壤的测量及存储技术存在一定困难，且由于土壤源热泵系统地埋管占地面积一般较多，现场布线连接也存在较大困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土壤源热泵系统深层地下土壤温度的连续监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种土壤源热泵系统深层地下土壤温度的连续监测装置，其由测试单元、数据采集单元和计算及显示单元构成；

所述测试单元由设置在U型地埋管外表面的温度传感器构成；

所述温度传感器的输出端接数据采集单元的输入端；

所述数据采集单元与计算及显示单元的双向连接。

优选的，所述温度传感器设置2~20个。

所述温度传感器沿U型地埋管的竖直方向均匀分布。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：

（1）本实用新型主要是通过深层地下土壤中的温度传感器获取温度数据后，通过数据采集单元处理并存储，最终在计算及显示单元中实现数据显示及处理，其解决了土壤源热泵在正常运行中深层土壤温度的连续测量及监视问题，为土壤源热泵正常运行及消除不平衡热负荷提供准确的数据。

（2）采用本实用新型解决了土壤源热泵系统土壤深层温度测量的数据的存储问题，为土壤源热泵对周围土壤温度的影响及其可持续性提供了科学的依据。

附图说明

图1是本实用新型的功能框图；

图2是本实用新型测试单元的结构示意图；

其中，1、温度传感器连接线，2、温度传感器，3、钻孔，4、土壤，5、U型地埋管，6、钻孔灌浆。

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型由测试单元、数据采集单元和计算及显示单元构成；

所述测试单元由设置在U型地埋管5外表面的温度传感器2构成；

所述温度传感器2的输出端通过温度传感器连接线接数据采集单元的输入端；

所述数据采集单元与计算及显示单元的双向连接。所述数据采集单元的型号为OM-CP-OCTTEMP；所述计算及显示单元为笔记本电脑或者计算机主机及显示器。

所述温度传感器2及温度传感器连接线1用胶带纸或其他方式固定在U型地埋管5的外表面，并随U型地埋管5一起下至钻孔3内。所述温度传感器2可设置多个，如2~20个，每隔10m可设置一个，沿U型地埋管5竖直的方向均匀分布。然后将所有温度传感器连接线1用螺栓紧固的方式固定在所述数据采集单元的端子上。

数据采集单元与计算及显示单元之间通过通讯线的方式连接，并约定通讯协议。数据采集单元的数据采集参数，如开始采集时间、结束采集时间、数据采集的时间间隔等参数，可通过装载在计算及显示单元中的数据采集单元的控制软件进行设置。设置完成后，数据采集单元的数据采集可以按照设置要求独立完成。当数据采集单元与计算及显示单元处于连接时，可以实时观察现场采集的数据；当数据采集单元暂时未与计算及显示单元连接时，所述数据采集单元仍能完成数据采集及存储的功能。

本实用新型的计算及显示单元根据获取的现场采集数据，采用数据处理软件将采集数据导出为有格式的表格进行数据保存，如文本文件或Excel文件。

综上，本实用新型的施工过程如下：

1）在选定地址的土壤4中钻约150mm的钻孔3；

2）将固定有温度传感器2的U型地埋管5下至钻孔3中；

3）用混凝土等钻孔灌浆6将钻孔3回填；

将温度传感器连接线1连接至数据采集单元，并将数据采集单元与计算及显示单元连接。