一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地源热泵设计技术领域，尤其涉及一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置，该测量装置中采用了神经网络参数辨识方法对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识，辨识过程中待辨识土壤进行热响应实验测试，获得待辨识土壤的热响应实验测试后的测量参数，再其输入到预先训练得到的神经网络中，即可获取所述待辨识土壤的热物性参数和渗流参数。该测量装置可在现场热响应实验时直接对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识并显示结果，过程快速准确，实用性更强，所采用的辨识方法通过现场热响应实验和神经网络建立热响应测量参数和土壤热物性、渗流方向及速度的映射关系，避免了使用传统的辨识模型带来的辨识误差，提高了土壤热物性辨识的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置
本专利技术涉及地源热泵设计
，尤其涉及一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置。
技术介绍
地源热泵系统运行效率高，具有良好的节能性和环境友好性，地埋管换热器作为地源热泵重要组成部分，其换热性能的优劣直接影响着地源热泵系统的能效、运行性能以及经济效益。土壤热物性参数是地埋管换热器设计时的重要参数，其数值影响着钻井设计数量及深度，进而影响热泵系统的初投资和运行性能，因此，如何准确获得土壤热物性参数变得十分重要。目前的土壤热物性辨识是在热响应测试的基础上，应用传热模型求解土壤热物性参数的反问题，这一过程存在以下缺陷：首先，利用现有的辨识模型(线热源模型和圆柱热源模型)进行热物性辨识时，由于模型很多方面存在理想化的建设，给辨识结果带来或多或少的误差，从而影响着辨识精度，目前改进的辨识模型虽然精度有所提高，但复杂性也大大增加，并且难以应用到实际工程中；其次，现有的热响应实验的所需测量参数仅局限于地埋管进出口水温，测量形式比较单一；同时，由于地层中具有含水层，地下水渗流会带走土壤堆积的能量，提高地埋管和土壤之间的换热性能，工程上在考虑渗流因素的影响时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置，其特征在于，该装置包括数据采集模块、辨识模块和输出模块；所述数据采集模块包括温度传感器、信息采集仪，用于采集热响应实验中的配置参数；所述辨识模块接收到来自数据采集模块的参数后，根据神经网络参数辨识方法进行计算；所述输出模块用于输出并显示经辨识模块计算得到的待辨识土壤的土壤热物性参数和渗流参数的结果。

【技术特征摘要】
2018.12.07 CN 20181149556221.一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置，其特征在于，该装置包括数据采集模块、辨识模块和输出模块；所述数据采集模块包括温度传感器、信息采集仪，用于采集热响应实验中的配置参数；所述辨识模块接收到来自数据采集模块的参数后，根据神经网络参数辨识方法进行计算；所述输出模块用于输出并显示经辨识模块计算得到的待辨识土壤的土壤热物性参数和渗流参数的结果。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述神经网络辨识方法，包括以下步骤：S1、对待辨识土壤进行现场热响应实验测试，获取待辨识土壤热物性参数和渗流参数辨识所需的测量参数；S2、建立土壤热物性参数及渗流参数辨识神经网络，将土壤热物性参数和渗流参数辨识所需的测量参数输入到预先训练得到的神经网络中，获取所述待辨识土壤的热物性参数和渗流参数。3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述步骤S2中的预先训练得到的神经网络是通过如下步骤获得：S21、建立高精度三维全尺度仿真实验平台；S22、通过实验条件可控的对比实验对仿真实验平台进行验证和修正；S23、利用建立的高精度三维全尺度仿真实验平台进行热响应实验，获取训练数据库，并采用训练数据库训练建立的神经网络，使其达到良好的辨识精度。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述预先训练得到的神经网络是采用实验条件可控的仿真实验得到的训练数据进行训练得到的，所述实验条件可控是指实验中采用的土壤为工程中常见的各种类型土壤，且加热功率，循环水流速可控，以确保模型的通用性和精确性。5.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述步骤S22包括以下步骤：S21：使用高精度测量方法测量出真实土壤热物性参数和渗流参数；S22：将该真实土壤热物性参数和渗流参数分别输入到对比实验与高精度三维全尺度仿真实验平台的热响应实验中，并分别得到对比实验与仿真实验的土壤热物性参数和渗流参数辨识所需的测量参数；S23：比较对比...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宗伟，孟新巍，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21