專利名稱：一種用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地源熱泵利用安裝在能源井內(nèi)的換熱器冬季從周圍土壤中提取熱量滿足室內(nèi)供暖需求，夏季把室內(nèi)熱量排入周圍土壤中完成室內(nèi)制冷。參見圖3，為地源熱泵系統(tǒng)示意圖。受土壤熱容量及周圍土壤換熱速率的影響，每口能源井中的換熱器只能從有限的半徑范圍內(nèi)取得能量。如果不能掌握能源井使用過程中溫度影響半徑，在設(shè)計(jì)施工過程中，要么把能源井間距設(shè)置的過大，占用較多的土地，要么把能源井的間距設(shè)置的過小，土壤換熱情況惡化，影響使用效果。在設(shè)計(jì)與施工過程中，合理布置能源井間距以達(dá)到土地資源利用的最大化又不犧牲能源井換熱效率就顯得尤為重要。但是當(dāng)前對(duì)于地下?lián)Q熱器所處的能源井內(nèi)土壤溫度變化及溫度擴(kuò)散半徑的研究都是基于理論計(jì)算，理論計(jì)算過程中，受計(jì)算速度及傳熱方程的限制，多數(shù)模型忽略掉土壤內(nèi)部水分遷移及所有接觸熱阻引起的影響，把U形管等效為單管或者看作兩個(gè)獨(dú)立的柱熱源考慮，最接近實(shí)際的理論模型目前也只能做到準(zhǔn)三維，不能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際狀況。在實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，由于土壤的腐蝕性，傳感器鎧裝直埋后，引出線老化很快，會(huì)導(dǎo)致短路而失去測試功能，并且在回填過程中，由于沒有保護(hù)措施，引出線很容易被損壞。到目前還未見有任何能夠達(dá)到本技術(shù)指標(biāo)的測試技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺位，解決現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確估算并無法有效測量地源熱泵能源井溫度變化及溫度擴(kuò)散半徑的不足，提出了一種用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，提供了淺層地?zé)崾褂们闆r的實(shí)際測試技術(shù)，以更好的了解地下溫度場分布特征及使用過程中的變化情況。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，包括埋在土壤中的溫度測量部件1以及與其順次連接的溫度采集部分2、溫度顯示部分3；特征在于溫度測量部件1包括溫度傳感器5和管子4，溫度傳感器5置于管子4內(nèi)部，一端通過連接溫度傳感器5的引出線9與地面上的溫度采集部分2相連，另一端通過設(shè)置在管子4上的孔引出到管子4外部與土壤7接觸；溫度傳感器5與管子4上的孔之間以及管子4兩端開口處用封裝材料6密封，使管子4內(nèi)部與土壤或者水隔離。
管子4采用不銹鋼管或塑料管或日豐管。
管子4的內(nèi)徑為5～40mm。
管子4為多根管子連接而成。
溫度傳感器5露出土壤的部分使用不銹鋼材料鎧裝。
封裝材料6為遇水膨脹橡膠。
采用本實(shí)用新型的測試裝置，可以利用現(xiàn)有傳感器直接測量能源井內(nèi)溫度，鎧裝保護(hù)防止傳感器老化腐蝕，不會(huì)產(chǎn)生傳感器老化導(dǎo)致的測量精度衰減問題，延長了使用壽命；封裝材料6與封裝管子4的結(jié)合使用，防止水分進(jìn)入管內(nèi)，避免引出線受到腐蝕，能夠更好的長期使用；在回填過程中，由于傳感器引出線在管子內(nèi)部，不會(huì)受到任何損害。


圖1地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置示意圖；
圖2本實(shí)用新型的溫度測量部件；圖3地源熱泵系統(tǒng)能源井部分示意圖；圖中，1-溫度測量部件 2-溫度采集部分 3-溫度顯示部分 4-管子 5-溫度傳感器 6-封裝材料 7-土壤 8-回填材料 9-引出線 10-能源井 11-熱泵機(jī)組具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖2，具體說明本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)實(shí)施例。
附圖2中使用的每口井的深度為70米，每個(gè)測試系統(tǒng)包含7個(gè)溫度傳感器，傳感器沿井的豎向間距10米，最上端的溫度傳感器距地面的距離為10米，溫度傳感器是鎧裝鉑電阻，溫度采集部分為HP34970A數(shù)據(jù)采集儀，將數(shù)據(jù)采集儀自帶的測量軟件安裝在電腦中，使用電腦顯示并儲(chǔ)存采集的數(shù)據(jù)。管子4采用的是聚乙烯管(PE80)，管徑都是DN32，管子采用3根管子電熔連接而成。制作時(shí)，在管子中安裝好傳溫度感5，然后傳感器引出線穿過所有管子，最后將管子電熔連接。傳感器封裝材料使用的是遇水膨脹橡膠，并在封裝處管外涂上一層玻璃膠。
權(quán)利要求1.一種用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，包括埋在土壤中的溫度測量部件(1)以及與其順次連接的溫度采集部分(2)、溫度顯示部分(3)；其特征在于溫度測量部件(1)包括溫度傳感器(5)和管子(4)，溫度傳感器(5)置于管子(4)內(nèi)部，一端通過連接溫度傳感器(5)的引出線(9)與地面上的溫度采集部分(2)相連，另一端通過設(shè)置在管子(4)上的孔引出到管子(4)外部與土壤(7)接觸；溫度傳感器(5)與管子(4)上的孔之間以及管子(4)兩端開口處用封裝材料(6)密封，使管子(4)內(nèi)部與土壤或者水隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，其特征在于管子(4)的內(nèi)徑為5～40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，其特征在于管子(4)為多根管子連接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，其特征在于溫度傳感器(5)露出土壤的部分采用鎧裝形式。
專利摘要一種用于地源熱泵系統(tǒng)能源井的溫度測量裝置，涉及地源熱泵系統(tǒng)領(lǐng)域。包括埋在土壤中的溫度測量部件(1)以及與其順次連接的溫度采集部分(2)、溫度顯示部分(3)；特征在于溫度測量部件包括溫度傳感器(5)和管子(4)，溫度傳感器置于管子內(nèi)部，一端通過連接溫度傳感器的引出線(9)與溫度采集部分相連，另一端通過設(shè)置在管子上的孔引出到管子外部與土壤(7)接觸；溫度傳感器與管子上的孔之間以及管子兩端開口處用封裝材料(6)密封，使管子內(nèi)部與土壤或者水隔離。采用本實(shí)用新型的測量裝置，可防止水分進(jìn)入管內(nèi)，避免引出線受到腐蝕，能夠更好的長期使用；在回填過程中，傳感器引出線不會(huì)受到任何損害。
文檔編號(hào)F24J3/08GK2807223SQ20052011395
公開日2006年8月16日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月18日
發(fā)明者馬重芳, 魏加項(xiàng), 唐志偉, 張宏宇, 劉文學(xué) 申請人:北京工業(yè)大學(xué)