[实用新型]岩土热响应测试仪

说明书

技术领域

本实用新型属于测试仪器技术领域，涉及热响应测试仪，尤其是涉及一种岩土热响应测试仪。

背景技术

目前地源热泵空调在国内被逐步推广，其中地埋管地源热泵系统是地源热泵空调系统应用最广方式之一，其特点是通过深埋于岩土层中换热管内的循环介质与岩土层完成热交换，该方式不直接开采地下水，不存在因抽取地下水引起的地质问题，但该方式目前存在的主要问题是由于钻孔成本较高而使初投资过高，以及布孔占地面积较大而制约地源热泵系统的发展，因此合理布置钻孔数量是开发浅层地热能资源的重要前提。

岩土综合导热系数和孔内热阻是地源热泵系统和地源换热器设计的重要参数，根据热物性参数结合空调负荷量可以计算埋管量。地埋管孔的数目就决定了初始投资成本和其占地面积。因而，科学测量计算导热系数就是一项十分重要的工作。测定岩土综合导热系数的方法是现场测定，目前计算地埋管换热器与周围岩土体换热常用的模型主要有线热源模型、柱热源模型和数值模拟模型，所有这些模型都是建立在傅里叶热传导定律基础上建立起来的。其中Kelvin的线热源模型比较广泛，也比较成熟。根据数学模型，要计算岩土体综合导热系数，就必须有进水温度、回水温度以及循环介质流量三个参数。因此需要一种仪器能够持续对测试孔提供恒功率热量，同时采集进水温度、回水温度以及循环介质流量三个重要参数。

为了改进现有测试技术，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器[申请号：200810038449.1]，包括上位机，所述的上位机与一个控制器元件相接，控制器元件通过接口分别与压差传感器、温度传感器以及流量传感器相接，压差传感器、温度传感器以及流量传感器连接在系统的管路上，循环水泵的一端与变功率蓄热桶或者变功率蓄冰桶相接，循环水泵的另一端与待检测的埋地换热器相连接。

上述方案在一定程度上改进了现有测试技术，使得地源热泵系统能够达到夏季或冬季的运行效果。但是依然存在测试结果不稳定，测试数据的进回水温度有一定的波动，流量计计量不准，稳压效果差等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，成本低廉，拆装运输方便，稳压效果好，使用寿命长，测试结果稳定，能使循环介质温度混合均匀的岩土热响应测试仪。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本岩土热响应测试仪，包括箱体，在箱体内设有加热水箱，在加热水箱上连接有水泵和回水管，在水泵上连接有出水管，所述的出水管和回水管分别与待测地埋换热管两端连接，在出水管上设有第一温度传感器和流量传感器，在回水管上设有第二温度传感器，所述的箱体内还设有稳压器、数据采集仪和电器控制柜，所述的稳压器与电器控制柜、水泵、数据采集仪和加热水箱分别连接，所述的电器控制柜与第一温度传感器、第二温度传感器和流量传感器连接。这种热响应测试仪不仅结构简单，成本低廉，拆装方便，而且稳压器的设置能够增强稳压效果，使得测试结果稳定，循环介质温度混合均匀。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的箱体内还设有水泵调频器，所述的水泵调频器与电器控制柜和水泵连接。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的加热水箱内设有加热棒，所述的加热棒与稳压器连接。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的加热水箱内还设有液位计，且该加热水箱与带有外补水防水阀的管道连接。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的出水管和回水管上均设有接头，待测地埋换热管通过接头与出水管和回水管连接。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的出水管和回水管内均设有过滤网。过滤网的设置能够确保流量传感器正常工作。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的流量传感器为涡轮流量计。这里的流量传感器可以采取多种各样的替代形式。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的第一温度传感器和第二温度传感器均为铂电阻温度传感器。这里的第一温度传感器和第二温度传感器可以采取多种各样的结构形式。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的数据采集仪上设有能够及时导出数据的USB接口。

在上述的岩土热响应测试仪中，所述的箱体由金属材料制成，在箱体上设有散热排风装置。这里的箱体的材质可以根据实际需要选择。

与现有的技术相比，本岩土热响应测试仪的优点在于：设计合理，结构简单，成本低廉，拆装运输方便，稳压效果好，使用寿命长，测试结果稳定，能使循环介质温度混合均匀。

附图说明