CN101598689A - 快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器 - Google Patents

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CN101598689A CNA2008100384491A CN200810038449A CN101598689A CN 101598689 A CN101598689 A CN 101598689A CN A2008100384491 A CNA2008100384491 A CN A2008100384491A CN 200810038449 A CN200810038449 A CN 200810038449A CN 101598689 A CN101598689 A CN 101598689A
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朱汉宝
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SHANGHAI XINSUN ARCHTECTURE ENERGY SAVING CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器，包括：上机位(10)；所述的上机位(10)与一个控制器元件(20)相接；控制器元件(20)通过接口分别与压差传感器(30)、温度传感器(40)以及流量传感器(50)相接；压差传感器(30)、温度传感器(40)以及流量传感器(50)连接在系统的管路上；循环水泵(60)的一端与变功率蓄热桶(70)或者变功率蓄冰桶(80)相接，循环水泵(60)的另一端与待检测的埋地换热器相连接。本发明的有益效果是：达到实际地源热泵系统的夏季或者冬季运行效果。

Description

快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器
技术领域
本发明涉及一种热响应测试仪器，尤其涉及该热响应测试仪器机械结构。
背景技术
热响应测试仪器是一种对待安装或已安装的埋地换热器传热性能进行测试勘查的设备，用以获得土壤传热性能的基础性数据，为埋地换热器的设计提供科学的依据。设计出合理的埋地换热器或太阳能集热系统，开发出可再生能源(地热能或太阳能)，推广可再生能源在我国的开发与应用，以节省建筑能耗、缓解我国能源压力。
快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器能准确测试出埋地换热器得传热系数、扩散系数、钻井热阻、初始温度、运行温度、循环水流量、循环水流速；同时，也能够根据建筑冷负荷、热负荷、建筑周围的空地面积，提供埋地换热器的设计方案，即：钻井深度、钻井间距、管路连接方式；以及模拟50年内地埋管土壤的温度场分布。
由图1可见：现有技术中该产品组成：水箱1，加热器11，箔电阻4，数据采集仪器2，电脑3，循环水泵5，温度传感器6。
水箱与埋地换热器的U型管连接形成环路；加热器安装在水箱内，输入电功率，给水加热；箔电阻安装在水箱的进出水口处，测量进出水口的温度；数据采集仪器采集箔电阻传送的温度信号；电脑上显示温度数据。
但这种结构也存在如下的不足：
(1)、只有加热功能，也就只能检测埋地换热器夏季运行的参数，而冬季的运行参数就不能检测到；
(2)、加热器的功率是分段逐渐增加，不能线性调节，不能真实反应埋地换热器的换热能力；
(3)、电加热器安装在水箱内存在安全隐患，水箱内循环水温度分布不均匀；
(4)、检测数据点有限，埋地换热器U型管壁垂直高度上的温度分布无法检测，不能满足提供真实的埋地换热器的设计参数。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：上机位；所述的上机位与控制器元件相接；控制器元件通过接口分别与压差传感器、温度传感器以及流量传感器相接；压差传感器、温度传感器以及流量传感器连接在系统的管路上；循环水泵的一端与变功率蓄热桶或者变功率蓄冰桶相接，循环水泵的另一端与待检测的埋地换热器相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：达到实际地源热泵系统的夏季或者冬季运行效果。
附图说明
图1是现有技术中热响应测试仪器的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
由图2可见：本发明包括：上机位10；所述的上机位10与控制器元件20相接；控制器元件20通过接口分别与压差传感器30、温度传感器40以及流量传感器50相接；压差传感器30、温度传感器40以及流量传感器50连接在系统的管路上；循环水泵60的一端与变功率蓄热桶70或者变功率蓄冰桶80相接，循环水泵60的另一端与待检测的埋地换热器(图中未示)相连接。
变功率蓄热桶70：该蓄热桶外部有保温措施，内部有换热盘管，高温液体存储在盘管与蓄热桶外壳之间。所蓄的热量根据埋地换热器的换热能力蓄入蓄热桶内。盘管与埋地换热器相连接，在水泵60的作用下，循环水进行循环换热。该蓄热桶自带一套控制系统，可调节输入功率、循环水的流量、流速、温度等参数。生产该变功率蓄热桶70设备，如广州贝龙环保热力设备股份有限公司。
变功率蓄冰桶80：该蓄冰桶外部有保温措施，内部有换热盘管，融溶状态的冰存储在盘管与蓄热桶外壳之间。所蓄的冷量根据埋地换热器的换热能力蓄入蓄冰桶内。盘管与埋地换热器相连接，在水泵60的作用下，循环水进行循环换热。该蓄热桶自带一套控制系统，可调节输入功率、循环水的流量、流速、温度等参数。(根据要求提供给专业的生产商，生产该变功率蓄冰桶80设备，如广州贝龙环保热力设备股份有限公司。
本发明利用热响应原理与热平衡原理，采用带有变功率蓄热桶来代替热泵机组与室内空调系统。蓄热桶所输入的热量相当于夏季空调负荷与热泵机组的消耗能量之和。达到实际地源热泵系统的夏季运行效果；
利用冷响应原理与热平衡原理，采用带有变功率蓄冰桶来代替热泵机组与室内空调系统。蓄冰桶所释放的冷量相当于冬季空调负荷与热泵机组的消耗能量之和。达到实际地源热泵系统的冬季运行效果；
变功率蓄热桶作用：
代替热泵机组与室内空调系统。蓄热桶所输入的热量相当于夏季空调负荷与热泵机组的消耗能量之和，达到实际地源热泵系统的夏季运行效果；
变功率蓄冰桶作用：
代替热泵机组与室内空调系统。蓄冰桶所释放的冷量相当于冬季空调负荷与热泵机组的消耗能量之和。达到实际地源热泵系统的冬季运行效果；
本发明的工作原理是：热响应原理、冷响应原理、能量平衡原理。
变功率蓄热桶工作原理：
热量蓄在蓄热桶内，当需要检测埋地换热器夏季运行效果或夏季运行参数时，热量从蓄热桶内按一定释放热量，使循环水温度达到测试要求。
变功率蓄冰桶工作原理：
冷量蓄在蓄冰桶内，当需要检测埋地换热器冬季运行效果或冬季运行参数时，冷量从蓄冰桶内按一定释放热量，使循环水温度达到测试要求。
本发明的效果：
蓄热桶代替了原产品中的电加热器与水箱。优点：热量释放均匀，达到线性释放，使向埋地换热器输入的热量与土壤导热的能力匹配，即是真实的传热能力，从而获得非常准确的传热率、扩散系数、埋孔的间距等物性参数。设计出的埋地换热器更准确。
增设蓄冰桶可以检测埋地换热器冬季运行效果或冬季运行参数。原产品中没有起同样作用的类似的部件。有了该部件，可以提供埋地换热器冬季的运行参数。从而，设计出的埋地换热器更加优化，节能效果更突出，经济性能更明显。

Claims (1)

1.一种快速反应埋地换热器传热性能的热响应测试仪器，包括：上机位(10)；所述的上机位(10)与一个控制器元件(20)相接；控制器元件(20)通过接口分别与压差传感器(30)、温度传感器(40)以及流量传感器(50)相接；压差传感器(30)、温度传感器(40)以及流量传感器(50)连接在系统的管路上；其特征在于：循环水泵(60)的一端与变功率蓄热桶(70)或者变功率蓄冰桶(80)相接，循环水泵(60)另一端与待检测的埋地换热器相连接。
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