[发明专利]一种土壤源热泵地下温度场的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及浅层地热能利用和试验测试领域，尤其涉及一种土壤源热泵地下温度场的测试方法。

背景技术

 “十一五”以来，作为建筑节能最有效途径之一的可再生能源的建筑应用取得实质性进展，其中关于浅层地热能利用一直是研究应用的热点，其利用方式主要是指地源热泵系统。根据利用的低位热源形式的不同，可分为水源热泵系统和土壤源热泵系统，与前者相比，土壤源热泵系统因具有适用范围广、可靠性高、寿命长、政策支持度高等特点得到快速发展。

土壤源热泵系统由地下埋管系统、水源热泵机组和负荷终端三部分组成，其中后两部分的应用已基本成熟，地下埋管系统目前则仍处于研究阶段，一直是热泵技术的难点。而地下埋管周围温度场的分布反映了热泵系统的前期地质条件和运行时换热性能情况，是土壤源热泵系统优化设计和经济运行的关键。土壤源热泵的启停及运行时间的变化，地埋管周围温度场会相应的发生变化，从而影响岩土体的热品位。因此，随着地源热泵的推广，国内外对地下温度场的研究也日益引起行业的重视。

目前，国内主要采用建立传热模型，应用计算机软件数值计算来模拟地埋管换热器周围土壤温度场变化。由于模型做了大量的假设，所获得的模拟结果与工程实际存在较大差异，亟需实测数据支撑来修正，从而更好地指导工程实践。此外，相对于水源热泵机组及负荷终端的安装，地埋管的施工由于影响因素多而较为复杂，是整个系统的核心环节。因此，寻求一种简易可行的测试方法实时监测地下温度场变化，在完善理论模型的同时也为土壤源热泵系统的设计计算提供必要的参考和帮助，对于提高土壤源热泵系统运行的稳定性和经济性具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单易行、可实现实时测试的土壤源热泵地下温度场的测试方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种土壤源热泵地下温度场的测试方法，包括以下步骤：

⑴将多组热电偶线插入塑料护套管内；

⑵将所述塑料护套管用数个塑料封条沿地埋管直线固定于相邻所述地埋管管壁的间隙；

⑶将所述地埋管竖直埋入地下，回填完毕后，将所述多组热电偶线与多功能数据采集仪相连，然后进行数据采集即可。

所述步骤⑴中塑料护套管为PE护套管，其直径与所述多组热电偶线的直径及数量相匹配。

所述步骤⑴中多组热电偶线均为K型热电偶线，其每组线芯直径为0.2~0.3mm，绝缘材料为聚四氟乙烯。

所述步骤⑵中的数个塑料封条均为PE塑料封条，且两两塑料封条之间的间距不大于3m。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明将多组热电偶线插入塑料护套管内，在达到保护多组热电偶线的目的的同时也形成整体套管，从而便于采用塑料封条将整体套管直线固定于地埋管管壁之间的间隙。

2、本发明利用埋管间隙空间为土壤源热泵系统地下温度场测试提供了一种简单易行的方法，有效地克服了热电偶线在地埋管下管、回填过程中容易拉断的缺点，实现了实时测定土壤源热泵系统运行过程中地埋管周围岩土体温度的分布情况，可用于土壤源热泵系统地下温度场的研究及运行控制。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1—地埋管    2—热电偶线    3—塑料护套管   4—塑料封条  5—多功能数据采集仪。

具体实施方式

如图1所示，一种土壤源热泵地下温度场的测试方法，包括以下步骤：

⑴将多组热电偶线2插入塑料护套管3内。

其中：多组热电偶线2均为K型热电偶线，其每组线芯直径为0.2~0.3mm，绝缘材料为聚四氟乙烯；塑料护套管3为PE护套管，其直径与多组热电偶线2的直径及数量相匹配。

⑵将塑料护套管3用数个塑料封条4沿地埋管1直线固定于相邻地埋管1管壁的间隙。数个塑料封条4均为PE塑料封条，且两两塑料封条之间的间距不大于3m。

⑶将地埋管1竖直埋入地下，回填完毕后，将多组热电偶线2与多功能数据采集仪5相连，然后进行数据采集即可。

对地下温度实现实时测试后，读取温度数据记录，分析土壤源热泵系统地下温度场变化，用以完善系统的具体运行方案。