[实用新型]基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验平台，特别是一种基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台。

背景技术

在对土壤源热泵系统运行过程中地下温度长变化特性以及热干扰的研究过程中，实验平台是不可或缺的研究手段，现有的实验平台大都是基于实际土壤埋管的大型实验平台，在仅有的微型实验平台中，由于加工工艺等局限，最重要的地下埋管换热器多采用薄壁铜管，少数用到复合铝塑管，但是上述管件最关键的问题在于其物理特性，尤其是导热系数多在200-400W/m·K，在实际当中一般用高密度聚乙烯管，导热系数在0.42W/m·K，在使用铜管等材料作为地下埋管换热器时，由于铜管的导热系数高，其热阻在微型热泵实验台中可以忽略，但是这种热阻在实际过程中是应该考虑的，因此导热系数的这种相差直接影响到地下埋管换热器传热性能的研究。因此如果能够选用一种物理特性较为接近高密度聚乙烯管的材质来制作介质循环管路，则能够消除上述影响。有机玻璃不论是密度，还是导热系数，均接近大型实验台的高密度聚乙烯管，因此如果可以将有机玻璃应用到微型土壤源热泵实验平台上，则可以解决上述问题，但由于有机玻璃本身的特性，导致其在进行U型弯管时会遇到种种问题，从而无法应用到本种实验平台上。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够提高了实验可靠性，减小实验误差的基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台，包括土壤槽1，其特征在于：所述的土壤槽1的土壤中埋设有两套相互平行的循环管路2，每套循环管路都与热循环系统相连，每套循环管路都由两根相互平行的介质管3组成，在土壤槽1内还设置有与土壤槽1固定连接的基座4，基座4的端头处开设有两个插孔5，且两个插孔5之间通过设置在基座4内的弧形通道6相连通，上述的一套循环管路2中的两个介质管3就分别插接在一个插孔5内，土壤槽1中还设置有多个测温元件，所有的测温元件都通过温度采集模块与主机相连，在所述的热循环系统上也设置有通过温度采集模块与主机相连的测温元件。

在插孔5与介质管3之间还设置有密封环。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

本种结构形式的微型土壤源热泵实验平台，由于其设计出与介质管相配套的弧形插孔结构，并最终形成一个完整循环管路，从而让利用有机玻璃作为介质管的制作材料成为可能，由于有机玻璃的导热系数仅有0.2W/m·K左右，相对于其他材料而言，在数量级与大型土壤源热泵实验平台更为接近，因此更能够真实的重现大型的土壤源热泵系统，从而提高了实验的可靠性，减小了实验误差。并且它的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例基座部分的俯视图和主视图。

具体实施方式

下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1、图2所示：一种基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台，包括土壤槽1，在土壤槽1的土壤中埋设有两套相互平行循环管路2，每套循环管路2都与热循环系统相连，所述的每套循环管路2都由两根相互平行的介质管3组成，在土壤槽1内设置有与土壤槽1固定连接的基座4，在基座4的端头处开设有两个插孔5，上述的每套循环管路2中的两个介质管3就分别插在同一个基座4上的两个插孔5内，由于两个插孔5之间还通过设置在基座4内的弧形通道6连通，两个介质管3便通过插孔5和弧形通道6相互连通，形成一套完整的循环管路2，并且在插孔5和介质管3之间还设置有密封环，防止介质泄露；在所述的土壤槽1内还设置有多个测温元件，并且所有的测温元件都通过温度采集模块与主机相连，并且在所述的热循环系统上也设置有通过温度采集模块与逐级项链的测温元件。

本实用新型实施例的基于新型地下埋管换热器的微型土壤源热泵实验平台的工作过程如下：

本实用新型实施例的微型土壤源热泵实验平台的工作过程如下：首先在土壤槽1的土壤中布置循环管路2和多个测温元件，循环管路2与热循环系统相连，热循环系统将土壤中的热量（或冷量）交换出来，在上述过程中，多个测温元件对土壤槽1内的温度场的温度值进行测量，并通过温度采集模块将采集到的温度数值传送给主机，并在主机的显示器上进行显示，操作人员能够实时的观察土壤槽1内的温度场的变化，为土壤源热泵系统运行过程中地下温度场温变特性以及地下埋管换热器热干扰问题的研究提供最直接的证据。