[发明专利]地埋管地源热泵换热系统场地地温监测系统及方法

说明书

本申请公开了一种地埋管地源热泵换热系统场地地温监测系统及方法，包括设置在埋管区用于监测运行温度的埋管区监测装置、设置在埋管区外围的外围监测装置以及设置在远离埋管区的地温背景值监测装置。本申请通过设置埋管区监测装置、外围监测装置以及地温背景值监测装置，能够采集到埋管区的运行温度变化、距离埋管区不同距离的温度变化以及自然状态下一年四季各个时间段地下原始温度场的变化情况，并通过将数据发送到上位机进行数据处理，可生成数据表格等，能够较为准确的得到地温场岩土层地温变化规律；同时通过上述设置使得地温数据的采集更加的准确，保证了数据的可靠性。

技术领域

本申请涉及地温监测的领域，尤其是涉及一种地埋管地源热泵换热系统场地地温监测系统及方法。

背景技术

地源热泵换热系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统，地源热泵换热系统有效利用浅层地热能资源，节能环保，应用广泛。

然而，要实现其开发利用过程中的热平衡、地下水平衡、生态平衡，必须摸清地质条件并掌握利用过程中的地质环境动态。因此，在推广浅层地热能资源开发利用的同时，建立并完善浅层地热能开发利用动态监测网，采集典型岩土层监测站点的地温监测数据，分析其热堆积情况，通过长期监测研究，了解换热系统周围土壤温度以及换热、换冷情况 ，监测变化规律，及时掌握换热区地温动态的变化特征，从而能够科学的指导地源热泵系统运行，并能为深入研究区域浅层地热能提供基础数据。

针对上述中的相关技术，发明人认为目前国内许多地源热泵换热系统己开始运行，而前人所做研究工作多限于室内物理模拟、高校学术论文和部分试验性研究或短期运行监测，较少对项目实例在长期运行下的监测数据全面的采集、分析。

发明内容

为了对长期运行的地源热泵换热系统进行全面的数据采集分析，本申请提供一种地埋管地源热泵换热系统场地地温监测系统及方法。

第一方面，本申请提供了一种地埋管地源热泵换热系统场地地温监测系统，包括设置在埋管区用于监测运行温度的埋管区监测装置、设置在埋管区外围的外围监测装置以及设置在远离埋管区的地温背景值监测装置；

所述埋管区监测装置包括至少一个第一监测孔以及一个第二监测孔，其中第一监测孔布置在两个换热孔之间，并在第一监测孔内沿其高度方向设置有若干温度传感器；第二监测孔设置在用于放置地埋换热器的换热孔内，并在第二监测孔内沿其高度方向还设置有若干温度传感器；

所述的外围监测装置布置包括至少两个距离埋管区不同距离的第三监测孔，在第三监测孔内沿高度方向布置有若干温度传感器，用于监测距离埋管区不同距离处的地温；

所述的地温背景值监测装置包括远离埋管区布置的第四监测孔，在第四监测孔内沿高度方向布置有若干温度传感器，用于监测自然状态地下原始温度场的变化情况；

所述的第一监测孔、第二监测孔、第三监测孔以及第四监测孔内的温度传感器均与上位机连接，将采集到的数据送入到上位机中进行监测处理。

通过上述技术方案，通过设置埋管区监测装置、外围监测装置以及地温背景值监测装置，能够采集到埋管区的运行温度变化、距离埋管区不同距离的温度变化以及自然状态下一年四季各个时间段地下原始温度场的变化情况，并通过将数据发送到上位机进行数据处理，可生成数据表格等，能够较为准确的得到地温场岩土层地温变化规律；同时通过利用换热管监测运行温度，使得地温数据的采集更加的准确，保证了数据的可靠性。

可选的，所述的第一监测孔、第二监测孔、第三监测孔、第四监测孔中温度传感器的设置时，26m以浅每2m的间隔布置一个温度传感器；26m以深每10m的间隔布置一个温度传感器。

通过上述技术方案，监测孔26m以浅每2m的间隔布置一个温度传感器，用于查明场地变温带、常温带、增温带的界限；26m以深每10m的间隔布置一个温度传感器，用于记录制冷、供暖以及停机等各个时间段各不同位置、不同深度情况下各监测点的温度变化，使得采集的数据更加全面和准确。