一种多变量可控的砂箱实验装置制造方法及图纸

技术编号:45424793 阅读:20 留言:0更新日期:2025-06-04 19:08
本发明专利技术涉及一种多变量可控的砂箱实验装置,属于土壤源热泵环境模拟装置技术领域,该装置包括砂箱、恒温循环水箱、供水水箱、地埋管和温度采集器,砂箱通过隔板隔分为上游水腔、中间砂仓和下游水腔,供水水箱与上游水腔连通,隔板设有渗水孔,上游水腔设有多个第一溢流孔,下游水腔设有多个第二溢流孔,中间砂仓内填充土壤,地埋管和温度采集器埋设在中间砂仓内,恒温循环水箱与地埋管连通,采用该结构,通过第一溢流孔和第二溢流孔控制上游水腔和下游水腔的水位,调节水流经中间砂仓的渗流速度,控制不同土壤质地,通过温度采集器量化显示地埋管在不同渗流速度以及不同土壤质地条件下的换热效率,模拟真实换热过程,弥补了野外测量的局限性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤源热泵环境模拟装置,特别涉及一种多变量可控的砂箱实验装置


技术介绍

1、地热温度随深度升高使得土壤源热泵技术得到了快速发展,据统计,土壤源热泵系统已广泛应用于建筑供暖与制冷领域,市场需求逐年增。地埋管换热器是土壤源热泵系统中水或乙二醇等传热介质与岩土体进行换热的关键载体,直接影响系统换热效率,然而,地埋管换热器的换热过程面临以下主要问题:周围土壤温度的逐渐降低或升高引发的冷/热堆积现象,导致换热效率下降;地下渗流的存在使换热器周围的温度分布复杂化。

2、对于地下渗流对换热器换热效率的影响的研究,目前主要基于野外实地测量,但存在以下不足:野外测量受限于单一的水文地质条件,测量结果缺乏广泛适用性;实地测量需要耗费大量的人力和物力,而基于地下水流系统理论的砂箱实验装置为模拟地下水流动态提供了极大的便利性,如文献《地下水流系统理论砂箱实验装置的研制与应用》—《实验室研究与探索》2021年07期,其提出了一种用于模拟地下水流动态的砂箱装置,通过水位差实现渗流模拟,但未涉及土壤源热泵换热效率的量化分析,且缺乏温度梯度控制模块,无法模拟地本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:包括砂箱(1)、恒温循环水箱(2)、供水水箱(3)、地埋管(4)和温度采集器,所述砂箱(1)通过隔板(8)隔分为上游水腔(5)、中间砂仓(6)和下游水腔(7),所述供水水箱(3)与所述上游水腔(5)连通,所述隔板(8)均匀设有渗水孔,所述上游水腔(5)设有多个第一溢流孔(9),所述下游水腔(7)设有多个第二溢流孔(10),所述中间砂仓(6)内填充土壤,所述地埋管(4)和温度采集器埋设在所述中间砂仓(6)内,所述恒温循环水箱(2)与所述地埋管(4)连通。

2.根据权利要求1所述的一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:还包括过滤网...

【技术特征摘要】

1.一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:包括砂箱(1)、恒温循环水箱(2)、供水水箱(3)、地埋管(4)和温度采集器,所述砂箱(1)通过隔板(8)隔分为上游水腔(5)、中间砂仓(6)和下游水腔(7),所述供水水箱(3)与所述上游水腔(5)连通,所述隔板(8)均匀设有渗水孔,所述上游水腔(5)设有多个第一溢流孔(9),所述下游水腔(7)设有多个第二溢流孔(10),所述中间砂仓(6)内填充土壤,所述地埋管(4)和温度采集器埋设在所述中间砂仓(6)内,所述恒温循环水箱(2)与所述地埋管(4)连通。

2.根据权利要求1所述的一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:还包括过滤网,所述过滤网布设在所述隔板(8)上。

3.根据权利要求1所述的一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:还包括保温板,所述保温板包覆在所述砂箱(1)箱壁上。

4.根据权利要求1所述的一种多变量可控的砂箱实验装置,其特征在于:所述温度采集器包括温度采集仪(11)和与所述温度采集仪(11)电连接的多...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩鹏飞刘虎熊坤晋华
申请(专利权)人:中国地质大学北京
类型:发明
国别省市:

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