CN202631464U - 地埋管现场换热性能检测试验装置 - Google Patents

地埋管现场换热性能检测试验装置 Download PDF

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于建水
林黎
孙宝成
孙世文
田光辉
姚木申
刘九龙
李麟
程万庆
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TIANJIN HAOHONG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
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Abstract

一种地埋管现场换热性能检测试验装置，水箱和制冷机的输出端通过地埋管的地面引出管的水介质输入管道连接；水箱和制冷机的输入端通过地埋管的地面引出管的水介质输出管道连接；地埋管水温传感器、流量传感器安放在地埋管的地面引出管的水介质输入管道中；水箱加热器放置在水箱内，水箱加热器、地埋管水温传感器、流量传感器、环境温度传感器与可编程逻辑控制器连接。本装置，结构简单严谨，整个试验过程实现了全程自动数据采集、实时采集的数据实现闭环控制，达到了在设计地源热泵系统前掌握地埋管的实际热交换能力，以及现场地层热物性的试验数据。

Description

地埋管现场换热性能检测试验装置
技术领域：
本实用新型属于检测与自控领域，特别涉及一种地埋管现场换热性能检测试验装置。 
背景技术：
浅层地温能作为可再生绿色能源，通过地源热泵系统加以利用，是节能减排保护环境的有效途径，该系统近年得到成规模的建设。地埋管是地源热泵系统重要组成部分，负责热泵与岩土之间的热交换，其交换能力的大小与钻井的数量、工程的投资有直接的关系，因此在设计地源热泵系统前掌握地埋管的实际热交换能力，是浅层地热能的勘查工作的重要关键环节。 
地层岩土热物性的测试装置，通过该装置，在设计利用绿色、环保、可再生的地温能—地源热泵系统前掌握提取地温能的地埋管实际交换热能力，是浅层地热能的勘查、开发利用设计工作的重要关键装置。 
目前还没有专门对浅层地热能的勘查的地埋管现场换热性能检测试验装置。 
实用新型内容：
本实用新型目的是提供一种地埋管现场换热性能检测试验装置。通过该装置，在设计利用绿色、环保、可再生的地温能—地源热泵系统前掌握提取地温能的地埋管实际交换热能力，是浅层地热能的勘查、开发利用设计工作的重要关键装置。 
本实用新型是这样实现的： 
一种地埋管现场换热性能检测试验装置，其特征在于： 
水箱4.1和制冷机5的输出端通过地埋管的地面引出管的地埋管输入管道10.2连接；水箱4.1和制冷机5的输入端通过地埋管的地面引出管的地埋管输出管道10.1连接； 
地埋管水温传感器1、流量传感器2安放在地埋管的地面引出管的地埋管输入管道10.2中； 
水箱加热器4.2放置在水箱4.1内，水箱加热器4.2与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
环境温度传感器3与嵌入式可编程逻辑控制器6连接；安放在本系统装置外； 
地埋管水温传感器1、流量传感器2分别与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
嵌入式可编程控制器6分别与触摸屏的显示面板7、数据记录仪8、数据处理器9连接。 
本实用新型特点： 
地埋管换热性能检测试验设备—也就是地层岩土热物性的测试在线装置，结构严谨，并嵌入对整个试验过程实现了全程自动数据采集、并根据实时采集的数据实现闭环控制，达到了在设计地源热泵系统前掌握地埋管的实际热交换能力，以及现场地层热物性的试验数据。提供了工程建设方案（钻井的数量、工程的投资的性价比等）的技术依据、工程建设系统的最优的各项参数，该装置是必不可少的设备。 
附图说明
图1是地埋管现场换热性能检测试验装置连接框图。 
具体实施方式
如图1所示的一种地埋管现场换热性能检测试验装置，水箱4.1和制冷机5的输出端通过地埋管的地面引出管的地埋管输入管道10.2连接；水箱4.1和制冷机5的输入端通过地埋管的地面引出管的地埋管输出管道10.1连接； 
地埋管水温传感器1、流量传感器2安放在地埋管的地面引出管的地埋管输入管道10.2中； 
水箱加热器4.2放置在水箱4.1内，水箱加热器4.2与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
环境温度传感器3与嵌入式可编程逻辑控制器6连接；安放在本系统装置外； 
地埋管水温传感器1、流量传感器2、环境温度传感器3分别与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
可编程控制器6分别与触摸屏的显示面板7、数据记录仪8、数据处理器9连接。 
其中， 
水箱4.1和制冷机5的输出端通过地埋管的地面引出管的地埋管输入管道10.2连接；水箱4.1和制冷机5的输入端通过地埋管的地面引出管的地埋管输出管道10.1连接； 
地埋管水温传感器1、流量计2安放在地埋管的地面引出管的地埋管 输入管道10.2中； 
水箱加热器4.2放置在水箱4.1内，水箱加热器4.2与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
环境温度传感器3与嵌入式可编程逻辑控制器6连接；安放在本系统装置外； 
地埋管水温传感器1、流量传感器2、环境温度传感器3分别与嵌入式可编程逻辑控制器6连接； 
可编程控制器6分别与触摸屏的显示面板7、数据记录仪8、数据分析处理器9连接； 
通过本实用新型装置，在触摸屏的显示面板7设置各种参数，采集地埋管回水温度、流量、环境温度测量的时间间隔；通过嵌入式可编程逻辑控制器6实现对水箱中4.2加热温度的自动控制；通过地埋管水温传感器1、流量传感器2、环境温度传感器3获得的参数进行热交换响应的计算；各种运行参数和计算结果在触摸屏的显示面板7显示；并通过数据记录仪8、数据分析处理器9输出。 
通过本实用新型装置，可进行： 
非加热试验； 
小功率（4KW）加热恒热流试验； 
大功率（4～8KW任意可调）加热恒热流试验； 
加热横温度和制冷恒温度试验。 
通过本实用新型装置，可进行如下测试： 
原始地层平均温度测试； 
地层平均导热系数； 
通过本实用新型装置，可进行如下仿真： 
测量单孔排热量（夏季仿真） 
测量单孔吸热量（冬季仿真） 
下面举例说明本实用新型装置的应用例子，所举得例子不影响本专利的进一步保护。 
通过本实用新型装置，在触摸屏的显示面板7设置各种参数，采集地埋管回水温度、流量、环境温度测量的时间间隔；通过嵌入式可编程逻辑控制器6实现对水箱中4.2加热温度的自动控制；通过地埋管水温传感器1、流量传感器2、环境温度传感器3获得的参数进行热交换响应的计算；各种运行参数和计算结果在触摸屏的显示面板7显示；并通过数据记录仪8、数据分析处理器9输出。 
通过本实用新型装置，可进行：非加热试验；小功率（4KW）加热恒热流试验；大功率（4～8KW任意可调）加热恒热流试验；加热横温度和制冷恒温度试验。通过本实用新型装置，可进行如下测试：原始地层平均温度测试；地层平均导热系数； 
通过本实用新型装置，可进行如下仿真：测量单孔排热量（夏季仿真）；测量单孔吸热量（冬季仿真）。 

Claims (1)

1.一种地埋管现场换热性能检测试验装置，其特征在于：
水箱(4.1)和制冷机(5)的输出端通过地埋管的地面引出管的地埋管输入管道(10.2)连接；水箱(4.1)和制冷机(5)的输入端通过地埋管的地面引出管的地埋管输出管道(10.1)连接；
地埋管水温传感器(1)、流量传感器(2)安放在地埋管的地面引出管的地埋管输入管道(10.2)中；
水箱加热器(4.2)放置在水箱(4.1)内，水箱加热器(4.2)与嵌入式可编程逻辑控制器(6)连接；
环境温度传感器(3)与嵌入式可编程逻辑控制器(6)连接；安放在本系统装置外；
地埋管水温传感器(1)、流量传感器(2)分别与嵌入式可编程逻辑控制器(6)连接；
嵌入式可编程控制器(6)分别与触摸屏的显示面板(7)、数据记录仪(8)、数据处理器(9)连接。 
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