[实用新型]岩土热响应测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土热响应测试技术领域，特别是涉及一种岩土热响应测试系统。

背景技术

地埋管换热器是地源热泵系统的关键部件，该部件会影响到整个系统安全高效运行，因此需要对地埋管深度范围内的综合岩土导热系数、综合比热容、土壤温度、埋管井综合热阻等进行测试。但是由于地质结构的复杂性和差异性，这些物性参数的测量具有较大难度，需要通过热响应测试技术获得。地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2009)规定，地源热泵系统应用面积在3000m²以上时，应至少设置1个测试孔进行岩土热响应测试；应用面积大于10000m²时，测试孔数量不应少于2个。研究表明，若土壤热导率测试结果存在10％的偏差，将使地埋管换热器设计尺寸偏差达4.5～5.8％；若地埋管实际长度超过需要的10％～30％足以使地源热泵丧失经济优势。

根据实际测试的统计，实际的测试结果由于设备的精度、现场测试条件、测试者的水平等因素，导致测试数据的准确度不高，同时有没有同时校核的装置对数据进行同步校核，导致测试数据只能作为设计的参考数据。

因此，提供一种岩土热响应测试系统，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种岩土热响应测试系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过采集不同埋深的土壤温度分布，结合地埋管换热器进出水温度随时间的变化，得到岩土热物性参数，可做到前后验证，相互可比，提高了测试精准度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种岩土热响应测试系统，包括地埋管换热器、电加热器、若干温度传感器组和循环水泵，所述电加热器通过管路依次与所述循环水泵以及所述地埋管换热器的进口端进行连接；所述循环水泵与所述地埋管换热器的进口端之间的管路上，还依次设置有进口温度传感器和进口压力传感器；所述地埋管换热器的出口端通过管路与所述电加热器进行连接，所述地埋管换热器的出口端与所述电加热器之间的管路上还依次设置有出口温度传感器和出口压力传感器；所述地埋管换热器用于设置于一钻孔内，若干所述温度传感器组分别用于设置于所述钻孔中心以及所述地埋管换热器的两侧；所述电加热器、进口温度传感器、进口压力传感器、出口温度传感器、出口压力传感器和温度传感器组均通过信号线与数据采集器进行连接。

优选的，每组所述温度传感器组都包括有若干温度传感器，所述温度传感器之间通过温度传感线进行连接，并沿所述钻孔的深度方向间隔排列。

优选的，所述温度传感器组设置有三组，包括一组中心温度传感器组和两组管壁温度传感器组。

优选的，所述中心温度传感器组沿所述钻孔的中心插入，两组所述管壁温度传感器组分别设置在所述地埋管换热器的两侧壁表面。

优选的，所述出口压力传感器与所述电加热器之间还设置有流量传感器。

优选的，所述流量传感器通过信号线与所述数据采集器进行连接。

优选的，在所述出口温度传感器前的管路上还连接有补水箱。

优选的，所述补水箱的进口处设置有补水放气阀，出口处通过补水控制阀与所述出口温度传感器前的管路进行连接。

优选的，所述循环水泵的两侧还并联有旁通阀。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供了一种岩土热响应测试系统，可采集排热和冷却过程中不同埋深的土壤温度分布，结合地埋管换热器进出水温度随时间的变化，分别计算排热和冷却两个过程的岩土热物性参数，可做到前后验证，相互对比，提高了测试精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型岩土热响应测试系统的结构示意图；

图2为温度传感器组分布的截面图；

其中，1为电加热器，2为循环水泵，3为进口温度传感器，4为进口压力传感器，5为地埋管换热器，6为中心温度传感器组，7为管壁温度传感器组，8为出口温度传感器，9为出口压力传感器，10为流量传感器，11为补水箱，12为补水放气阀，13为补水控制阀，14为旁通阀，15为数据采集器。

具体实施方式