[实用新型]一种定流量调整的高精度岩土热物性测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源设备领域，具体的说，是涉及一种定流量调整的高精度岩土热物性测试仪。

背景技术

近年来由于对建筑节能及减少大气雾霾等环境问题的关注，利用可再生的浅层地热能的地源热泵技术在建筑空调领域得到了迅速发展。其中地埋管地源热泵技术利用大地热容量巨大且地下岩土体温度相对稳定的特性，通过闭环式地埋管换热器夏季向岩土体释放热量、冬季从岩土体吸收热量，实现地源热泵对建筑物供冷供热。

地埋管分项投资通常占整个地源热泵系统初投资的1/2～1/3。科学合理地设计地埋管是地源热泵系统的关键。地埋管区域地质综合热物性参数是设计地埋管的主要参数，然而地下地质结构复杂，地层岩性和地下水条件各异，热物性参数相差也比较大。如果热物性参数选择不准确，则可能导致设计的地埋管部分不能满足负荷要求，系统运行效率降低甚至无法正常运行，或可能导致地埋管分项规模过大而增加初投资。

因此必须在地源热泵系统工程设计之前进行岩土热物性测试，最佳的是在场地进行原位测试，以获得准确的热物性参数，为地源热泵系统工程设计提供依据。

现有装置当中，进行岩土热物性测试的仪器已经有很多了。通常分为便携式、箱柜式和车载式三类。便携式测试仪器相对而言加热功率较小，在地层内不足引起足够强度的热响应，国际地源热泵协会推荐50～80w/m的加热功率，在实际测试过程中，很难达到要求。车载式测试仪器虽然加热功率及各项参数均满足要求，但是车辆需要良好的场地条件。但是测试属于工程前期的阶段性工作，通行情况较差，就会导致经常出现大幅改变钻孔测试位置、等候优良天气时间甚至无法测试等多种问题。

在流量调整方面，普通的便携式测试仪器一般不具有流量调节功能，基本是在特定的电压和钻孔深度条件下的自然流量，与实际地源热泵系统地源侧单孔流量有所差异，因此并非最佳流量。仪器进出口温差也不一定在合理温差范围之内，因此测试数据无法得到保证，测试精度较低。箱柜式测试仪器多通过设置三通及阀门进行流量调节，而三通加阀门的结构设计时非常复杂，并需要占用过多的空间，在调节过程中无法实现量化调节，整体调节精度较差。

在流量测量精度方面，一般测试仪器均采用较大口径的流量计，而测试仪整体的流速范围不一定在最佳流速参数之内，或者当其流速范围达到在测量最佳流速参数范围之内时，仪器的整体流量较大，不在实际地源热泵系统地源侧单孔流量范围之内，也影响到测试仪器进出口温差和加热功率的设定。因此较大口径的流量计其一般测量精度较低。

综上所述，如何设计一种结构简单，携带方便，计量准确的岩土热物性测量仪器，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种定流量调整的高精度岩土热物性测试仪。本实用新型所提供的测试仪，通过改变与流量计的进水口和出水口相连接的管的内径，使得测试仪器与流量计整体更佳适配，且基本不影响仪器整体阻力，确保了测试效果。

为了达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种定流量调整的高精度岩土热物性测试仪，包括：循环泵，循环泵的进水口与进水管相连通，循环泵的出水口通过第一联通管与加热器连通，加热器依次通过第二联通管、第一变径接头和变径进水管与流量计的进水口相连通，流量计的出水口通过变径出水管、第二变径接头与出水管相连通；

其中，所述进水管、第一联通管、第二联通管和出水管的内径相同；变径进水管和变径出水管的内径均小于出水管的内径，来使得通过流量计的水的流速与流量计自身相适配。

优选的，所述加热器上具有排气阀。

优选的，所述联通管上安装有静态平衡阀。

优选的，所述加热器和循环泵均被同一配电装置供电。

优选的，所述变径进水管和变径出水管的内径相同，其长度满足流量计安装要求。

优选的，所述进水管上设有温度传感器，该温度传感器将温度信号反馈至数据采集与记录仪。

优选的，所述出水管上也设有温度传感器，该温度传感器将温度信号反馈至数据采集与记录仪。

优选的，所述数据采集与记录仪与流量计相连接。

优选的，所述数据采集与记录仪与加热器及其功率变送器相连接。

优选的，所述进水管还与定压补水装置相连通。

本实用新型的有益效果是：