浅层地温能热、冷响应测试设备以及测试车制造技术

本实用新型专利技术是关于一种浅层地温能热、冷响应测试设备以及测试车。该测试设备包括：循环管路，用于输送流体介质；空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体介质加热或者降温；辅助加热器，设置在循环管路上，用于对流体介质加热；缓冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温度稳定；泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；流量传感器，设置在循环管路上；温度传感器，设置在循环管路上，用于检测流体介质的温度；以及控制系统，接收上述的流量传感器和温度传感器的数据。使用本实用新型专利技术的测试设备进行测试可以按照要求建立工况设定温度，无论是冬季工况还是夏季工况，并且温度稳定，所得数据更加符合实际工程的需要。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种浅层地温能测试设备，特别是涉及一种浅层地温 能热、冷响应测设备以及测试车。
技术介绍
国内地源热泵的应用时间不长，相关的理论研究相对滞后，尤其在土 壤换热器的换热能力方面的研究，既缺乏数据积累，也缺乏现成的测试方 法。由于地源热泵的地埋管系统属于地质专业和暖通制冷专业的交叉学科， 因此， 一直以来对其研究不够深入。 一旦地埋管换热器设计不好，很容易 造成系统工作效率下降，甚至导致地源热泵主机无法正常工作。目前，对浅层地温能热、冷响应测试的传统方法是获得岩土的热物性 参数，进而通过软件计算岩土冬、夏季工况的换热能力。获得岩土热物性 参数的方法一种是通过当地钻孔取出的岩土样本确定钻孔周围的地质构 成，并作传热试验确定其热物性参数，或对采样岩土成分分析后，查阅相 关资料确定其热物性参数。然而，地下地质构成复杂，即使同一种岩土成 分，其热物性参数取值范围也比较大。况且不同地层地质条件下的导热系 数可相差近十倍，导致计算得到的埋管长度也相差数倍，从而使得地源热 泵系统的造价会产生相当大的偏差。另外，这种方法无法对地埋管换热系析，更无法准确确定不同运行工况(温度)下地埋管换热系统的换热情况。 因此，只有现场测试数据才能准确反映当地地质条件、施工工艺水平下的 地埋管换热量。另一种方案是，通过向岩土排热测定其热物性参数。首先 预估该换热孔的换热能力，使用电加热器向地埋管提供恒定的热流，得出地 埋管进、出水温度变化数据，然后利用传热模型计算岩土热物性参数。另 外，此方案可以直接测定岩土的吸热能力。岩土换热能力包括两方面，一方 面是岩土的吸热能力，另一方面岩土的排热能力。现有的测试设备只能测 试岩土的吸热能力，所以，得出来的结果无法全面反映岩土的换热能力。因此有必要提出 一种方案来解决地源热泵地埋管换热器换热能力评价 的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有的地埋管换热器换热能力测试方法 和测试设备存在的缺陷，提供一种新的浅层地温能热、冷响应测试设备以 及测试车，所要解决的技术问题是使其准确测量地源热泵地埋管换热器换 热能力，从而更加适于实用。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的一种浅层地温能热、冷响应测试设备，其包括循 环管路，用于输送流体介质；空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体 介质加热或者降温；緩冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温 度稳定；泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；流量传感器，设置在 循环管路上，用于检测流体介质在循环管路内的流量；温度传感器，设置 在循环管路上用于检测流体介质的温度；以及控制系统，接收上述的流量 传感器和温度传感器的数据，并控制空气源热泵和泵的工作状态。本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其还包括辅助加热器，设置在上述的循环管路上。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，所述的辅助加热器为电加热器。 前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的循环管^各包括流体介质输出口 ，和流体介质返回口 ；在该输出口和返回口处分别设有温度传感器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的空气源热泵包括 变频压缩机，四通换向阀、板式换热器、电子膨胀阀及风冷换热器，其中 变频压缩机、板式换热器、电子膨胀阀、风冷换热器和四通换向阀通过管线连接形成循环回路。前述的浅层地温能热、冷响应测试i殳备，其中所述的控制系统包括 PLC控制器；数据采集模块，连接至上述的流量传感器和温度传感器；数据 输出模块，用于输出数据；以及变频器控制模块，用于控制上述的空气源 热泵和泵；上述的各个模块都连接于PLC控制器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的控制系统还包括加热器控制模块，用于控制辅助加热器，并且该模块连接到PLC控制器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的控制系统还包括触摸屏，其连接至PLC控制器，用于实现人机交互。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的循环管路上设有 多个阀门，用于控制循环管路中流体介质的流向。本技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 依据本技术提出的一种浅层地温能热、冷响应测试车，其包括有一车 厢，其特征在于在车厢中安装有前述的浅层地温能热、冷响应测试设备。借由上述技术方案，本技术至少具有下列优点本技术浅层 地温能热、冷响应测试设备，由于采用变频的空气源热泵，其能够提供热 源和冷源，可以根据具体测定的需要设定适合的温度，从而可以更加准确地 测定岩土的换热能力。采用本技术的测试设备能够^f艮据不同工况下岩 土的换热能力调节测试设备，从而使地埋管的进、出水温度和功率稳定， 使用本技术的测试设备进行测试可以按照要求建立设定温度，无论是 冬季工况还是夏季工况，并且温度稳定。另外，使用本技术的浅层地 温能热、冷响应测试车，可以方便地对各个不同地域进行测定，满足现场测 试的需要，从而更加适于实用。综上所述，本技术特殊结构的浅层地温能热、冷响应测试设备以 及测试车，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类 似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有 较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较 现有的同类测试设备具有增进的多项功能，从而更加适于实用，而具有产 业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术 的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术浅层地温能热、 图2是本技术浅层地温能热、 图3是本技术浅层地温能热、 图4是本技术浅层地温能热、冷响应测试^L备的系统原理图。 冷响应测试设备的结构正面一见图。 冷响应测试设备的结构俯^见图。 冷响应测试设备的控制系统框图。本技术具有如下有益效果龟子天平加装了该密闭箱后，在称量干 燥后的样品时，由于电子天平显示数值的稳定时间縮短，测量样品的速度加 快；由于排除样品吸潮带来的误差，使测量的数据真实可靠。附图说明图1是本技术密闭箱的结构示意图。 图2是图1的侧视图。图中，1-温湿度控制器，2-物品传递门，3-密闭箱体，4-透视窗，5-带 有长胶皮手套的手孔，6-电子天平，7-干燥剂，8-照明系统。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明参见图1和图2所示，本技术的密闭箱包括一箱体3，箱体3内部 空间供放置电子天平6;箱体3正面分布设有透视窗4、物品传递门2和带有 长胶皮手套的手孔5;透视窗4固定安装在箱体3上，为方便使用，优化的透视窗4为斜面设计(参见图2所示)，由透光材料制成以便操作者观察；物品传递门2可启闭，闭合时与箱体3密封；手孔5—般设在箱体3靠下的位置，可对称设两个以便操作者双手伸入箱体3内操作；箱体3上部装设照明系统8以照亮箱体3内便于操作，为防潮，箱体3内的空处放置由干燥剂， 为使结构紧凑，可在箱体3的内侧面或内背面挂设干燥剂盒7。使用该密闭箱时，先将烘干后的待称样品通过物品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在于其包括：　　　　循环管路，用于输送流体介质；　　　　空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体介质加热或者降温；　　　　缓冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温度稳定；　　　　泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；　　　　流量传感器，设置在循环管路上，用于检测流体介质在循环管路内的流量；　　　　温度传感器，设置在循环管路上用于检测流体介质的温度；以及　　　　控制系统，接收上述的流量传感器和温度传感器的数据，并控制空气源热泵和泵的工作状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文伟，楼洪波，尹恒，赵震，毕文明，
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：实用新型
国别省市：11[中国|北京]