土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置制造方法及图纸

技术编号:20362382 阅读:13 留言:0更新日期:2019-02-16 16:18
本实用新型专利技术公开了一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,包括设置在地埋管换热器进水干管上的温度传感器Ⅰ、设置在地埋管换热器出水干管上的温度传感器Ⅱ、设置在地埋管换热器出水干管上的流量传感器和工控机,所述工控机与所述温度传感器Ⅰ、所述温度传感器Ⅱ和所述流量传感器通过数据总线连接。本实用新型专利技术将所有地埋管换热器和土壤的换热原理黑箱化,基于地埋管换热器的群管传热学模型计算土壤的平均温度,能够提高监测数据的准确性,无需设置扩散监测井,能够降低监测成本。

【技术实现步骤摘要】
土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置
本技术涉及空调领域,特别涉及一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置。
技术介绍
当前土壤源热泵系统的土壤温度监测是通过扩散监测井的测试数据实现的,一个地源热泵系统一般选取1~2口地埋管换热器,在每个选取的地埋管换热器周边设置3个扩散监测井,从而实现对该地埋管换热器周边不同土壤层温度进行监测。地源热泵系统的地埋管换热器通常有几十~几千口,由于数量众多,地埋管换热器之间容易出现水利失衡现象,由此导致不同地埋管换热器从土壤中的取热量存在较大差异,进而导致不同地埋管换热器周边不同土壤层温度存在较大差异。现有监测方法,设置扩散监测井的点位少,采用扩散监测井所监测的温度,无法反应不同地埋管换热器周边不同地层温度的差异性,以地温监测井的监测数据为依据对地源热泵系统进行调控易于导致土壤温度失衡,进而造成地源热泵系统能效大幅下降甚至报废。造成现有状况的主要原因是缺乏科学、简便的土壤温度在线监测装置。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,该装置能够降低监测成本,提高监测数据的准确性。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,包括设置在地埋管换热器进水干管上的温度传感器Ⅰ、设置在地埋管换热器出水干管上的温度传感器Ⅱ、设置在地埋管换热器出水干管上的流量传感器和工控机,所述工控机与所述温度传感器Ⅰ、所述温度传感器Ⅱ和所述流量传感器通过数据总线连接。本技术具有的优点和积极效果是:将所有地埋管换热器和土壤的换热原理黑箱化,基于地埋管换热器的群管传热学模型计算土壤的平均温度,能够提高监测数据的准确性,无需设置扩散监测井,能够降低监测成本。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中:1、温度传感器Ⅱ;2、流量传感器;3、地源侧循环水泵;4、热泵机组;5、温度传感器Ⅰ;6、地埋管换热器;7、工控机。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:请参阅图1,一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,包括设置在地埋管换热器进水干管上的温度传感器Ⅰ5、设置在地埋管换热器出水干管上的温度传感器Ⅱ1、设置在地埋管换热器出水干管上的流量传感器2和工控机7,所述工控机7与所述温度传感器Ⅰ5、所述温度传感器Ⅱ1和所述流量传感器2通过数据总线连接。土壤源热泵系统的地源侧水系统由热泵机组4、地埋管换热器6和热泵系统地源侧循环水泵3组成,温度传感器Ⅰ5用于获得地埋管换热器的进水温度T3,温度传感器Ⅱ1用于获得地埋管换热器的出水温度T4,流量传感器2用于获得热泵系统地源侧循环水泵3的实际流量V1,所述工控机7用于调节地源侧循环水泵的流量并根据地埋管换热器的群管传热学模型计算土壤的平均温度。具体方法为:采用工控机7调节地源侧循环水泵3的流量V1=V0,并采用以下公式实时计算土壤温度Tg:其中:T0为土壤初始温度,可从土壤热物性测试报告获取;T1为地埋管换热器的初始进水温度,在地源热泵系统投入运行之初获取;T2为地埋管换热器的初始出水温度,在地源热泵系统投入运行之初获取;V0为地源热泵系统地源侧循环水泵设计流量。本技术应用了现有地埋管换热器的群管换热研究成果,群管换热公式如下:式中:K:地埋管换热器的综合传热系数,W/(㎡.℃);F:地埋管换热器的总传热面积,㎡;V1:水流量,m3/h;T3:地埋管换热器的进水温度,℃;T4:地埋管换热器的出水温度,℃;设计工况下群管换热公式如下:式中:Q0:地埋管换热器的初始换热量,W;T0:土壤初始温度,℃;V0:水流量,m3/h;T1:地埋管换热器初始进水温度,℃;T2:地埋管换热器初始出水温度,℃;将V1数值调整至与V0一致,保证换热模型的边界调节一致,然后对上述两个公式联合求解之初,则土壤平均温度计算公式如下:尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,其特征在于,包括设置在地埋管换热器进水干管上的温度传感器Ⅰ、设置在地埋管换热器出水干管上的温度传感器Ⅱ、设置在地埋管换热器出水干管上的流量传感器和工控机,所述工控机与所述温度传感器Ⅰ、所述温度传感器Ⅱ和所述流量传感器通过数据总线连接。

【技术特征摘要】
1.一种土壤源热泵系统中土壤温度的在线监测装置,其特征在于,包括设置在地埋管换热器进水干管上的温度传感器Ⅰ、设置在地埋管换热器出水干管上的温...

【专利技术属性】
技术研发人员:李锋胡振杰
申请(专利权)人:天津大学建筑设计研究院
类型:新型
国别省市:天津,12

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1