一种测试多种地埋管结构的优化集成系统技术方案

本实用新型专利技术涉及测试多种地埋管结构的优化集成系统，其地埋管换热系统包括试验砂箱及插装入试验砂箱内的若干地埋管柱状基；强制对流系统包括依次连接的恒温水浴、第一循环水泵、第一流量计实验砂箱、第二流量计、蓄水水池、第二循环水泵；热泵机组包括依次连接的第三循环水泵、冷凝器、节流阀、蒸发器、换热器、第五循环水泵、换向阀、压缩机，若干地埋管柱状基均通过第三循环水泵连接冷凝器，数据采集调节模块连接远程监测系统。本实用新型专利技术以地埋管系统为主，热泵机组及数据采集调节系统为辅，通过多种运行方式试验实现对多种地埋管测试系统进行优化，选出最佳地埋管形式，为提高系统换热效率，缓解土壤热失衡问题提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种测试多种地埋管结构的优化集成系统
本技术属于土壤源热泵系统
，尤其是一种测试多种地埋管结构的优化集成系统。
技术介绍
近年来，国际能源供需格局错综复杂、稳中有变，传统能源与新能源交替发展、此消彼长，全球能源资源市场、技术、政策均发生较大变化。传统能源低迷徘徊，清洁能源迅速乘势而上，新兴能源技术变革不断取得新进步。随着国际经济结构的调整和低碳经济的发展，全球正在进入新的能源转型期。地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。加快开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应，是促进生态文明建设的重要举措。土壤源热泵是利用地热能的主要技术之一，具有高效节能、持续稳定、可靠性高等优点，但是随着土壤源热泵应用规模的扩大，土壤热失衡问题日益突出。因此，需要一种实现地热能和热泵机组及数据调节系统、远程监测系统综合利用，能够实现提高系统换热效率，同时缓解了土壤的“冷、热堆积”现象。经检索已经公开的中国专利文献，尚无该方向的相关专利文件。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，以土壤源热泵系统为主，热泵机组系统，数据调节系统为辅，通过不同的运行方式实现对不同形状的地埋管测试系统进行优化，选出最佳的地埋管形式，提高系统的换热效率，有效缓解土壤的热失衡问题。本技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，其特征在于：包括地埋管换热系统，强制对流系统，热泵机组系统，数据采集调节系统及远程监测系统，所述地埋管换热系统包括试验砂箱及插装入试验砂箱内的若干地埋管柱状基；强制对流系统包括依次连接的恒温水浴、第一循环水泵、第一流量计、实验砂箱、第二流量计、蓄水水池、第二循环水泵，第二循环水泵连接回恒温水浴；热泵机组包括依次连接的第三循环水泵、冷凝器、节流阀、蒸发器、换热器、第五循环水泵、换向阀、压缩机，若干地埋管柱状基均通过第三循环水泵连接冷凝器，强制对流系统的冷凝器再经过第四循环水泵、第四温度计、调节阀、第三流量计、第四流量计、第五流量计分别连接第一温度计、第二温度计、第三温度计，并对应连接若干地埋管柱状基；所述恒温水浴、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第四循环水泵、第五循环水泵、第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计、第五流量计、第一温度计、第二温度计、第三温度计、第四温度计、实验砂箱、蓄水水池、调节阀、冷凝器、节流阀、换向阀、压缩机、蒸发器、换热器与数据采集调节模块相连接，数据采集调节模块连接远程监测系统。而且，所述若干地埋管柱状基包括单U形地埋管柱状基、双U形地埋管柱状基及螺旋管地埋管柱状基。而且，所述试验砂箱连接有热电偶巡检仪，热电偶巡检仪连接所述数据采集调节模块。本技术的优点和有益效果为：1、本技术的测试多种地埋管结构的优化集成系统，包括地埋管换热系统，强制对流系统，热泵机组系统，数据采集调节系统及远程监测系统，可实现供暖模式及制冷模式，通过不同的运行方式实现对不同的地埋管测试系统，在热泵机组处于供暖和制冷模式下，通过对比不同的地埋管测试数据得出最优的地埋管结构系统，在缓解土壤热失衡问题的同时提高系统的运行效率，推动了新能源的综合有效利用。2、本技术提出的测试多种地埋管结构的优化集成系统，通过增加数据采集调节系统，提高系统运行的科学性和准确性，同时优化了多种地埋管结构系统的直观表现和监测系统的及时性，提高了地埋管换热系统运行效率，减少能源消耗，使系统具有较好的经济效益。3、本技术提出的一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，通过改变系统的连接方式和运行模式，增加远程监测系统，监测系统界面可以是手机APP或电脑显示屏显示相连接，可以实时监测实验进行情况，并可以远程操控数据采集调节模块，根据试验要求调整试验参数，更准确有效的监测、调整实验系统的运行，提高实验的便利性。4、本技术提出的一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，以土壤源热泵系统为主，热泵机组系统，数据调节系统为辅，通过不同的运行方式实现对不同形状的地埋管测试系统进行优化，选出最佳的地埋管形式，提高系统的换热效率，有效缓解土壤的热失衡问题。附图说明图1是本技术提出的测试多种地埋管结构的优化集成系统的流程图。图中：1-恒温水浴、2-第一循环水泵、3-第一流量计、4-第二流量计、5-第三流量计、6-第四流量计、7-第五流量计、8-第一温度计、9-第二温度计、10-第三温度计、11-第四温度计、12-第二循环水泵、13-第三循环水泵、14-第四循环水泵、15-第五循环水泵、16-实验砂箱、17-蓄水水池、18-调节阀、19-冷凝器、20-节流阀、21-换向阀、22-压缩机、23-蒸发器、24-换热器、25-数据采集调节模块、26-远程监测系统、27-地埋管柱状基、28-热电偶巡检仪具体实施方式下面通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，其包括地埋管换热系统，强制对流系统，热泵机组系统，数据采集调节系统及远程监测系统，地埋管换热系统包括试验砂箱(16)及插装入试验砂箱(16)内的若干地埋管柱状基(27)；若干地埋管柱状基(27)包括单U形地埋管柱状基、双U形地埋管柱状基及螺旋管地埋管柱状基。当采用不同形状的地埋管柱状基进行实验时，可以直接将柱状基从砂箱中拔出和插入，实验操作简单且柱状基的稳定性高，更有利于实验的进行和实验数据的稳定。强制对流系统包括依次连接的恒温水浴(1)、第一循环水泵(2)、第一流量计(3)、实验砂箱(16)、第二流量计(4)、蓄水水池(17)、第二循环水泵(12)，第二循环水泵(12)连接回恒温水浴(1)；模拟地下渗流循环水对砂箱的作用，为实验砂箱(16)地埋管提供充足的水动力。热泵机组包括依次连接的第三循环水泵(13)、冷凝器(19)、节流阀(20)、蒸发器(23)、换热器(24)、第五循环水泵(15)、换向阀(21)、压缩机(22)，若干地埋管柱状基(27)均通过第三循环水泵(13)连接冷凝器(19)，强制对流系统的冷凝器(18)再经过第四循环水泵(14)、第四温度计(11)、调节阀(18)、第三流量计(5)、第四流量计(6)、第五流量计(7)分别连接第一温度计(8)、第二温度计(9)、第三温度计(10)，并对应连接若干地埋管柱状基(27)；热泵机组的供暖与制冷都是低温低压的液态制冷剂通过蒸发器，在低位热源环境下吸收热量汽化，之后在压缩机中经外力做功形成高温高压的蒸汽，然后在冷凝器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，其特征在于：包括地埋管换热系统，强制对流系统，热泵机组系统，数据采集调节系统及远程监测系统，/n所述地埋管换热系统包括试验砂箱(16)及插装入试验砂箱(16)内的若干地埋管柱状基(27)；/n强制对流系统包括依次连接的恒温水浴(1)、第一循环水泵(2)、第一流量计(3)、试验砂箱(16)、第二流量计(4)、蓄水水池(17)、第二循环水泵(12)，第二循环水泵(12)连接回恒温水浴(1)；/n热泵机组包括依次连接的第三循环水泵(13)、冷凝器(19)、节流阀(20)、蒸发器(23)、换热器(24)、第五循环水泵(15)、换向阀(21)、压缩机(22)，若干地埋管柱状基(27)均通过第三循环水泵(13)连接冷凝器(19)，强制对流系统的冷凝器(19)再经过第四循环水泵(14)、第四温度计(11)、调节阀(18)、第三流量计(5)、第四流量计(6)、第五流量计(7)分别连接第一温度计(8)、第二温度计(9)、第三温度计(10)，并对应连接若干地埋管柱状基(27)；/n所述恒温水浴(1)、第一循环水泵(2)、第二循环水泵(12)、第三循环水泵(13)、第四循环水泵(14)、第五循环水泵(15)、第一流量计(3)、第二流量计(4)、第三流量计(5)、第四流量计(6)、第五流量计(7)、第一温度计(8)、第二温度计(9)、第三温度计(10)、第四温度计(11)、试验砂箱(16)、蓄水水池(17)、调节阀(18)、冷凝器(19)、节流阀(20)、换向阀(21)、压缩机(22)、蒸发器(23)、换热器(24)与数据采集调节模块(25)相连接，数据采集调节模块(25)连接远程监测系统(26)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种测试多种地埋管结构的优化集成系统，其特征在于：包括地埋管换热系统，强制对流系统，热泵机组系统，数据采集调节系统及远程监测系统，
所述地埋管换热系统包括试验砂箱(16)及插装入试验砂箱(16)内的若干地埋管柱状基(27)；
强制对流系统包括依次连接的恒温水浴(1)、第一循环水泵(2)、第一流量计(3)、试验砂箱(16)、第二流量计(4)、蓄水水池(17)、第二循环水泵(12)，第二循环水泵(12)连接回恒温水浴(1)；
热泵机组包括依次连接的第三循环水泵(13)、冷凝器(19)、节流阀(20)、蒸发器(23)、换热器(24)、第五循环水泵(15)、换向阀(21)、压缩机(22)，若干地埋管柱状基(27)均通过第三循环水泵(13)连接冷凝器(19)，强制对流系统的冷凝器(19)再经过第四循环水泵(14)、第四温度计(11)、调节阀(18)、第三流量计(5)、第四流量计(6)、第五流量计(7)分别连接第一温度计(8)、第二温度计(9)、第三温度计(10)，并对应连接若干地埋管柱状基(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玖辰，谢亚成，崔阿凤，吕林海，李高裕，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：天津;12