柜式地温能热、冷响应测试设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柜式地温能热、冷响应测试设备，包括循环管路，电加热器，风冷热泵，水箱，水泵，流量传感器，温度传感器和用于接收现场流量和温度数据信号、并控制电加热器、风冷热泵和水泵工作状态的控制系统；电加热器、风冷热泵、水箱、水泵、流量传感器和温度传感器设置在循环管路上，并且与管路的连接方式均为可拆卸连接。本实用新型专利技术提供的测试设备具有体积适宜易移动，拆装方便易组装和维修；循环系统与控制系统集成于一体，操作方便、简单等优点；能够更加准确的测定岩土的换热能力。使用本实用新型专利技术的测试设备进行测试可按照要求进行恒定热量测试，也可建立稳定工况，且温度稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及浅层地温能勘查评价及地源热泵系统前期勘察测试
，特别涉及一种柜式地温能热、冷响应测试设备。
技术介绍
地埋管地源热泵系统具有高效、节能、环保等特性，是目前浅层地温能开发利用的主要形式，而地埋管换热器的设计是地源热泵系统设计的重点。地埋管换热器是供传热介质与岩土体换热，由埋在地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器。根据管路埋设方式不同，分为水平地埋管换热器和垂直地埋管换热器。地埋管地源热泵系统是目前浅层地温能开发利用的主要形式，而地埋管换热器的设计是地源热泵系统设计的重点。现有技术中，通常进行稳定热流热响应测试计算岩土综合热物性参数，这种测试是测试设备向地埋管换热器提供恒定热量，通过监测地埋管换热器的进、出水温度变化和流量数据，利用传热模型计算岩土平均导热系数等热物性参数。但是，原位热、冷响应测试设备普遍存在体积过大，精度不高，拆装不便，对水电要求过高的因素，因此经常出现场地无法满足上述测试条件，被迫调整方案，进而无法获取项目地准确的测试结果。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种体积适宜、拆装方便快捷的柜式地温能热、冷响应测试设备。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种柜式地温能热、冷响应测试设备，包括用于输送水的循环管路，用于对水加热的电加热器，用于对水加热或降温的风冷热泵，用于对循环管路内水的补给的水箱，用于输送水的水泵，用于检测水的流量的流量传感器，用于检测水的温度的温度传感器和用于接收现场流量和温度数据信号、并控制电加热器、风冷热泵和水泵工作状态的控制系统；电加热器、风冷热泵、水箱、水泵、流量传感器和温度传感器设置在循环管路上，并且与管路的连接方式均为可拆卸连接。作为进一步的技术方案，循环管路包括出水管和回水管；出水管末端设有出水口，回水管的始端设有回水口；水箱设有支路管，支路管与水泵出口侧的出水管连接，支路管上设有第一阀门。作为进一步的技术方案，风冷热泵设有与风冷热泵并联的旁通，旁通上设有第二阀门。作为进一步的技术方案，温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；出水管上设有第一温度传感器和第一压力变送器；回水管上位于电加热器进口侧设有第二温度传感器和第二压力变送器，位于电加热器出口侧设有第三温度传感器，流量传感器设置在水箱进口侧。作为进一步的技术方案，出水口和回水口设有快接接头。作为进一步的技术方案，出水口和回水口设有第一连接管和第二连接管，第一连接管一端与出水口快接接头连接，另一端设有快接接头；第二连接管一端与回水口快接接头连接，另一端设有快接接头。作为优选的技术方案，快接接头为航空插头。作为进一步的技术方案，控制系统包括：PLC控制器；数据采集模块，用于现场温度、流量、电力参数和电加热功能率等参数采集；数据输出模块，用于输出数据；电压输出模块，用于控制上述电加热器；变频器控制模块，用于控制上述的水泵；以及远程控制及数据发布模块；数据采集模块、数据输出模块、电压输出模块、变频器控制模块和远程控制及数据发布模块均与PLC控制器连接。作为进一步的技术方案，控制系统还包括触摸屏，触摸屏与PLC控制器连接，用于实现人机交互。作为进一步的技术方案，还包括第一柜体、第二柜体和第三柜体，循环管路、电加热器、水箱、水泵、流量传感器和温度传感器安装于第一柜体内，控制系统安装于第二柜体内，第三柜体为风冷热泵支架壳体。采用上述技术方案，采用电加热器无级调节控制，与风冷热泵相结合，能够提供热源和冷源，可以根据具体测试需要设定适合的温度，从而更加准确的测定岩土的换热能力。本技术测试设备能够根据不同工况下岩土的换热能力调节测试设备，从而使地埋管进、出水温度和功率稳定，可以按照要求建立工况，无论是冬季工况还是夏季工况，并且温度稳定。由于循环管路与地埋管形成闭合循环系统，使得通过控制系统能够对系统内水温和流量的监控，循环系统与控制系统集成于一体，操作方便、简单，对于现场的实际条件没有太多要求，基本上能够做到场地平整且有电源就能进行测试工作；由于设备内装置均采用可拆卸连接方式，使得设备易拆卸，设备如有部件更换，可轻松的进行拆卸及组装。设备有自清洗功能，易保养，将清洁剂按比例加入系统中，用自清洗功能可轻松的进行管道清洗和加热设备的除垢，大大延长设备的使用寿命。此外，本技术还具有：1.风冷热泵可根据测试的实际需要，可间断使用，使系统采用电加热单一控制水温的方式进行测试，节约了设备能耗。2.由军用航空插头进行对接，简单不易出错，采用防水设计，安全可靠；接线数量少，方便快捷；并且可根据用户实际需求现场制作不同长度的连接管，性价比高，大大的减少了用户的操作量。3.控制系统可自动存储用户所需数据，并生成相应的数据曲线；可进行远程控制、远程数据发布，用户可以通过网络来获得设备的实时运行状态及相应的数据，能够做到现场无人值守。附图说明图1为本技术一种柜式地温能热、冷响应测试设备的原理示意图；图2为本技术一种柜式地温能热、冷响应测试设备的使用状态原理示意图。图中，1-水箱，2-出水管，3-回水管，4-电加热器，5-风冷热泵，6-水泵，7-第一阀门，8-第二阀门，9-第一温度传感器，10-第一压力变送器，11-第二温度传感器，12-第二压力变送器，13-第三温度传感器，14-流量传感器，15-快接接头，16-第一连接管，17-第二连接管，18-地埋管回水管，19-地埋管出水管。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示的本技术一种柜式地温能热、冷响应测试设备，包括用于输送水的循环管路，用于对水加热的电加热器4，用于对水加热或降温的风冷热泵5，用于对循环管路内水的补给的水箱1，用于输送水的水泵6，用于检测水的流量的流量传感器，用于检测水的温度的温度传感器和用于接收现场流量和温度数据信号、并控制电加热器4、风冷热泵5和水泵6工作状态的控制系统；电加热器4、风冷热泵5、水箱1、水泵6、流量传感器和温度传感器设置在循环管路上，而循环管路包括出水管2和回水管3；出水管2的始端与水箱1连接，水泵6位于与水箱1连接的出水管2上，出水管2末端设有与地埋管连接的出水口；电加热器4和风冷热泵5设置在与水箱1连接的回水管3上，风冷热泵5位于电加热器4的出口侧，回水管3的始端设有与地埋管连接的回水口。为方便设备维护或更换装置，电加热器4、水箱1、水泵6、流量传感器和温度传感器与管路的连接方式均为可拆卸连接，可以为法兰连接和螺纹连接等方式。水箱1设有支路管，支路管与水泵6出口侧的出水管2连接，支路管上设有第一阀门7，通过设置支路管来对整体系统进行流量的调节，更高的满足了操作需求；为方便控制流量的大小，本技术的第一阀门7优选为电动阀门，电动阀门与控制系统电路线连接，可用控制系统来控制其开度大小。风冷热泵5设有与风冷热泵5并联的旁通，旁通上设有第二阀门8，风冷热泵5的两端也设有切断阀；为风冷热泵5设置旁通的目的在于：1.进行排热试验时，把风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柜式地温能热、冷响应测试设备，其特征在于，包括用于输送水的循环管路，用于对水加热的电加热器，用于对水加热或降温的风冷热泵，用于对循环管路内水的补给的水箱，用于输送水的水泵，用于检测水的流量的流量传感器，用于检测水的温度的温度传感器和用于接收现场流量和温度数据信号、并控制所述电加热器、所述风冷热泵和所述水泵工作状态的控制系统；所述电加热器、所述风冷热泵、所述水箱、所述水泵、所述流量传感器和所述温度传感器设置在所述循环管路上，并且与管路的连接方式均为可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种柜式地温能热、冷响应测试设备，其特征在于，包括用于输送水的循环管路，用于对水加热的电加热器，用于对水加热或降温的风冷热泵，用于对循环管路内水的补给的水箱，用于输送水的水泵，用于检测水的流量的流量传感器，用于检测水的温度的温度传感器和用于接收现场流量和温度数据信号、并控制所述电加热器、所述风冷热泵和所述水泵工作状态的控制系统；所述电加热器、所述风冷热泵、所述水箱、所述水泵、所述流量传感器和所述温度传感器设置在所述循环管路上，并且与管路的连接方式均为可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的柜式地温能热、冷响应测试设备，其特征在于，所述循环管路包括出水管和回水管；所述出水管末端设有出水口，所述回水管的始端设有回水口；所述水箱设有支路管，所述支路管与所述水泵出口侧的所述出水管连接，所述支路管上设有第一阀门。3.根据权利要求1所述的柜式地温能热、冷响应测试设备，其特征在于，所述风冷热泵设有与所述风冷热泵并联的旁通，所述旁通上设有第二阀门。4.根据权利要求2所述的柜式地温能热、冷响应测试设备，其特征在于，所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述出水管上设有所述第一温度传感器和第一压力变送器；所述回水管上位于所述电加热器进口侧设有所述第二温度传感器和第二压力变送器，位于所述电加热器出口侧设有所述第三温度传感器，所述流量传感器设置在所述水箱进口侧。5.根据权利要求2所述的柜式地温能热、冷响...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕文明，郭建峰，李忠兰，王建，
申请(专利权)人：北京华清荣昊新能源开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11