[发明专利]冷却塔‑地埋管耦合土壤散热实验系统

权利要求书

1.一种冷却塔-地埋管耦合土壤散热实验系统，其特征在于：

包括保温水箱(1)、板式换热器(2)、冷却塔(3)及地埋管换热器(4)；

所述地埋管换热器(4)的进水口(41)与保温水箱(1)的出水口(12)相通，地埋管换热器(4)的出水口(42)与保温水箱(1)的进水口(11)相通，在地埋管换热器(4)的出水口(42)与保温水箱(1)的进水口(11)之间依次串联有第三流量计(73)、第一循环水泵(61)和第六阀门(86)，在保温水箱(1)的出水口(12)与地埋管换热器(4)的进水口(41)之间设有第四阀门(84)；

所述冷却塔(3)的进水口(31)通过第二流量计(72)与板式换热器(2)的第二出水口(23)相通，冷却塔(3)的出水口(32)通过第二循环水泵(62)与板式换热器(2)的第二进水口(24)相通；

所述板式换热器(2)的第一进水口(21)通过第五阀门(85)和第六阀门(86)与保温水箱(1)的进水口(11)相通，板式换热器(2)的第一进水口(21)通过第一流量计(71)和第一阀门(81)与保温水箱(1)的出水口(12)相通，所述板式换热器(2)的第一出水口(22)通过第三阀门(83)和第三流量计(73)与地埋管换热器(4)的出水口(42)相通，板式换热器(2)的第一出水口(22)通过第二阀门(82)与地埋管换热器(4)的进水口(41)相通。

2.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：

在所述保温水箱(1)内设有电加热器(9)。

3.根据权利要求2所述的实验系统，其特征在于：

还包括数据采集仪(5)和多个温度探头(10)，所述多个温度探头(10)通过信号传输线(11)与数据采集仪(5)电连接；

所述多个温度探头(10)分别设置于保温水箱(1)的进出水口(11、12)、板式换热器(2)2进出水口(21、22、23、24)、冷却塔(3)的进出水口(31、32)和地埋管换热器(4)的进出水口(41、42)。

4.根据权利要求3所述的实验系统，其特征在于：在所述地埋管换热器(4)周围土壤不同深度与半径处也设有与数据采集仪(5)电连接的温度探头(10)。

5.根据权利要求4所述的实验系统，其特征在于：运行在冷却塔-地埋管串联耦合散热模式时，开启电加热(9)、循环水泵(61)、循环水泵(62)，第一阀门(81)、第二阀门(82)、第六阀门(86)打开，其他阀门关闭；冷却塔通过板式换热器与地埋管换热器构成串联连接，即保温水箱出来的热水先经过板式换热器通过冷却塔散热，再进入地埋管换热器散热后回到保温水箱。

6.根据权利要求4所述的实验系统，其特征在于：运行在冷却塔-地埋管并联耦合散热模式时，开启电加热(9)、循环水泵(61)、循环水泵(62)，第一阀门(81)、第三阀门(83)、第四阀门(84)、第六阀门(86)打开，其他阀门关闭；冷却塔通过板式换热器与地埋管换热器构成并联连接，即保温水箱出来的热水同时经过板式换热器通过冷却塔散热及地埋管换热器散热，然后回到保温水箱。

7.根据权利要求4所述的实验系统，其特征在于：运行在夜间冷却塔释热模式，日间利用地埋管进行散热运行时：开启电加热器(9)、第一循环水泵(61)，第四阀门(84)、第六阀门(86)打开，其他阀门关闭；夜间利用冷却塔释热运行时：开启第一循环水泵(61)、第二循环水泵(62)，第二阀门(82)、第五阀门(85)打开，其他阀门关闭；日间利用地埋管换热器进行散热，夜间冷却塔通过板式换热器与地埋管换热器构成串联连接回路，利用冷却塔将日间地埋管换热器散至土壤中的热量释放至空气中，以使地埋管周围土壤的温度尽快恢复。