[实用新型]土壤的热物性参数的模拟测量系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及参数测量领域，尤其涉及一种对土壤的热物性参数进行测量的土壤的热物性参数的模拟测量系统。

【背景技术】

地埋管地源热泵技术由于其节能和环保的特点正受到越来越多的关注。地下土壤温度场的稳定性是关系到地埋管地源热泵系统运行的可靠性和可持续性的关键。因为地埋管地源热泵系统的冷热负荷对地下土壤的热作用很难自然取得平衡，需要调查地下土壤温度场的变化特性，以便制定优化的设计方案，确保地埋管地源热泵系统长期稳定可靠的节能运行。然而，目前国内对土壤的热物性和地下埋管换热器周围土壤温度场的研究主要还是集中在理论阶段，没有相关的实验验证。

【实用新型内容】

有鉴于此，有必要提供一种土壤的热物性参数的模拟测量系统，以解决现有没有试验验证土壤的热物性能参数的技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种土壤的热物性参数的模拟测量系统，其包括热循环单元、与热循环单元连接的地热换热器及数据采集单元；地热换热器埋在待测土壤里，地热换热器设有至少一个换热孔及装在至少一个换热孔内的换热管，热循环单元与换热管贯通并形成循环；数据采集单元与热循环单元和换热管电连接。

进一步地，数据采集单元包括相互电连接的采集器和计算机，热循环单元包括管道，换热管包括分别与管道连接的一个进水管道和一个出水管道，进水管道上设有电连接采集器的进水温度传感器，出水管上设有电连接采集器的出水温度传感器。

进一步地，热循环单元还包括通过管道连接的加热器及泵；管道上设有一个流量传感器，流量传感器与采集器电连接。

进一步地，泵为微型循环水泵。

进一步地，加热器电连接加热源，加热源为恒热流热源。

本实用新型的土壤的热物性参数的模拟测量系统利用热循环单元与换热管贯通并形成循环，从而将加热器所产生的热量不断通过换热管释放到地下，以此来模拟地埋管地源热泵系统；再利用流量传感器、进水温度传感器及出水温度传感器将感测到得的流量及温度传送给采集器及计算机；再通过计算机对采集的进/出加热器的温度、流量及通过计算得出加热器的加热功率，进行分析计算，以得到土壤的热物性参数，从而制定优化的设计方案，确保地埋管地源热泵系统长期稳定可靠的节能运行。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

【附图说明】

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型较佳实施方式的土壤的热物性参数的模拟测量系统原理示意图。

【具体实施方式】

为更好地理解本实用新型，以下将结合附图对实用新型的实施例进行详细的说明。

请参照图1，本实用新型较佳实施方式的土壤的热物性参数的模拟测量系统包括热循环单元1、与热循环单元1连接的地热换热器2及数据采集单元3。

热循环单元1采用的是液体热循环，其包括加热器11、泵13及连接加热器11和泵13的管道15，这样液体被加热器11加热后，并在泵13的作用下沿着管道15循环流动。在本实用新型中，优选地，泵13为微型循环水泵。管道15上还装设有流量传感器151，且该流量传感器151电连接数据采集单元3，以将热循环单元1内的液体流量发送给数据采集单元3，供数据采集单元3分析。该加热器11电连接加热源（图未示），优选的，该加热源为恒热流热源。

地热换热器2设置在土壤里。该地热换热器2设有至少一个换热孔，且每一个换热孔内设有一个PE换热管。本实用新型以其中的一个换热孔21为例进行说明，该换热孔21内设有换热管211。其中，换热管211包括分别与管道15连接的一个进水管道23和一个出水管25，从而使热循环单元1和地热换热器2的换热管211之间形成一个闭式环路，以便于加热器11加热的液体在热循环单元1和地热换热器2的换热管211之间循环。进水管道23上设有进水温度传感器231，以检测由加热器11流出的液体的温度，且该进水温度传感器231电连接数据采集单元3；出水管25上设有出水温度传感器251，以检测流入加热器11的液体的温度，且该出水温度传感器251电连接数据采集单元3。