專利名稱：一種淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地源熱泵巖土層熱響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試領(lǐng)域，具體地說是一種淺層地?zé)?br> 能綜合測(cè)試裝置。
技術(shù)背景 地埋管的換熱性能及施工質(zhì)量是影響地埋管地源熱泵系統(tǒng)實(shí)際換熱效果的關(guān)鍵，也是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。影響地埋管換熱性能的因素很多，不同地點(diǎn)、不同設(shè)計(jì)及施工方案地埋管的換熱性能不同。國(guó)家規(guī)范"地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范"GB 50366-2005 (局部修訂版)明確規(guī)定，當(dāng)?shù)芈窆艿卦礋岜孟到y(tǒng)的應(yīng)用建筑面積在3000m 5000m時(shí)，宜進(jìn)行巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)，當(dāng)應(yīng)用建筑面積超過5000m2時(shí)，應(yīng)進(jìn)行巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)，且應(yīng)用建筑面積超過10000m2時(shí)，地源熱泵測(cè)試孔數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)。 傳統(tǒng)的獲得巖土熱物性參數(shù)方法主要為查表法、室內(nèi)土工試驗(yàn)法，但依賴圖表或
者單一的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)不能宏觀概括影響土壤熱交換器傳熱性能的所有因素。而通過現(xiàn)場(chǎng)的
熱響應(yīng)測(cè)試可以實(shí)地測(cè)量綜合巖土層結(jié)構(gòu)的換熱性能。傳統(tǒng)的探針法等原位測(cè)試法在測(cè)量
區(qū)域和測(cè)量深度上都存在局限性，其數(shù)據(jù)的重復(fù)性和可靠性都不理想。 目前，國(guó)內(nèi)地源熱泵測(cè)試起初主要依賴于國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，廠家提供的熱響應(yīng)測(cè)試
裝置，由于地域問題，運(yùn)輸不方便，給測(cè)試增加了難度，費(fèi)用昂貴、且應(yīng)用設(shè)置不易被現(xiàn)場(chǎng)人
員接受。同時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備多數(shù)只能制得熱水，僅能測(cè)試地埋管換熱器得夏季排熱工
況。而關(guān)于地埋管施工質(zhì)量的檢測(cè)目前還是一片空白，缺乏相應(yīng)檢測(cè)方法和手段。所以研
制開發(fā)地埋管換熱測(cè)試及施工質(zhì)量檢測(cè)裝置是優(yōu)化地源熱泵設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵，也是推廣
應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)的趨勢(shì)所在。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于提供一種淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，能夠測(cè)試地源熱泵系統(tǒng)地埋管的散熱和吸熱能力，同時(shí)對(duì)地埋管施工質(zhì)量進(jìn)行無損物理檢測(cè)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，包括調(diào)溫水箱，該調(diào)溫水箱內(nèi)設(shè)有電加熱管，其特征在于調(diào)溫水箱設(shè)有測(cè)試水管接口 ，該測(cè)試裝置還包括壓縮冷凝機(jī)構(gòu)，該壓縮冷凝機(jī)構(gòu)包括設(shè)在調(diào)溫水箱內(nèi)的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與壓縮機(jī)的一端連接，壓縮機(jī)的另一端與風(fēng)冷冷凝器的一端連接，風(fēng)冷冷凝器的另一端與儲(chǔ)液罐的一端連接，儲(chǔ)液罐的另一端通過熱力膨脹閥與蒸發(fā)器連接，該蒸發(fā)器通過感溫包毛細(xì)管與熱力膨脹閥連接，該蒸發(fā)器還通過平衡管與熱力膨脹閥連接。 當(dāng)熱泵系統(tǒng)處于夏季運(yùn)行工況時(shí)，地埋管向土壤散熱，本裝置提供水循環(huán)的散熱；當(dāng)熱泵系統(tǒng)處于冬季運(yùn)行工況時(shí)，地埋管向土壤散熱，本裝置提供水循環(huán)的吸熱。其工作原理為啟動(dòng)電加熱器加熱調(diào)溫水箱中的水，循環(huán)水泵驅(qū)動(dòng)水流至地下埋管中，通過埋管與土壤換熱后又流回調(diào)溫水箱內(nèi)，測(cè)得循環(huán)水流經(jīng)地下埋管前后的溫差、壓差和流量，即可計(jì)算得到換熱孔的換熱量，同時(shí)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)和傳熱計(jì)算模型即可確定換熱孔周圍巖土綜合導(dǎo)熱系數(shù)等熱物性參數(shù)。本實(shí)用新型的有益效果是測(cè)試裝置可真實(shí)模擬冬夏季地源熱泵 空調(diào)系統(tǒng)向土壤散熱和吸熱兩種模式下的埋管換熱器的換熱能力，同時(shí)可對(duì)地埋管的施工 質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，可為地源熱泵的設(shè)計(jì)及施工提供準(zhǔn)確的基本資料和依據(jù)，有利于淺層地?zé)?資源的合理開發(fā)利用，而且測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的制冷原理圖； 圖2為本實(shí)用新型的水循環(huán)原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，包括調(diào)溫水箱l，該調(diào)溫水箱1內(nèi)設(shè)有電加熱管18，其 特征在于調(diào)溫水箱1設(shè)有測(cè)試水管接口，該測(cè)試裝置還包括壓縮冷凝機(jī)構(gòu)，該壓縮冷凝機(jī) 構(gòu)包括設(shè)在調(diào)溫水箱1內(nèi)的蒸發(fā)器2，蒸發(fā)器2的第一端與熱力膨脹閥3的第一端連接，蒸 發(fā)器2的第二端與壓縮機(jī)4的一端連接，壓縮機(jī)4的另一端與風(fēng)冷冷凝器5的一端連接，風(fēng) 冷冷凝器5的另一端與儲(chǔ)液罐6的一端連接，儲(chǔ)液罐6的另一端與熱力膨脹閥3的第二端 連接，熱力膨脹閥3的第三端通過平衡管7與蒸發(fā)器2的第二端連接，蒸發(fā)器2的第二端通 過感溫包毛細(xì)管8與熱力膨脹閥3的第四端連接。其中壓縮機(jī)4的輸入端設(shè)有吸氣壓力表 9，輸出端設(shè)有排氣壓力表10。蒸發(fā)器2與壓縮機(jī)4之間還設(shè)有氣液分離器11。儲(chǔ)液罐6 與熱力膨脹閥3之間依次設(shè)有截止閥12、第一手閥13、干燥過濾器14、視液鏡15、電磁閥16 和第二手閥17。 圖2為本實(shí)用新型的水循環(huán)原理圖。調(diào)溫水箱1設(shè)有進(jìn)水口和溢水口，進(jìn)水口接 自來水25，溢水口接排水溝21，該調(diào)溫水箱1設(shè)有水箱循環(huán)泵22，該調(diào)溫水箱1的一個(gè)測(cè)試 水管接口通過電磁流量計(jì)23與測(cè)試水管的一端20連接，該調(diào)溫水箱1的另一個(gè)測(cè)試水管 接口 3通過測(cè)試循環(huán)泵24與測(cè)試水管的另一端19連接。 在已鉆好的鉆孔中埋設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)充滿自來水，并按設(shè)計(jì)要求回填，在管道入口 端和出口端分別與現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)的管道相連。流體由保溫水箱系統(tǒng)進(jìn)入且充滿管道，開啟電源 開關(guān)及循環(huán)水泵，對(duì)管道進(jìn)行清洗及排氣。當(dāng)模擬夏季排熱工況時(shí)，開啟電加熱開關(guān)，即可 實(shí)時(shí)采集進(jìn)出水溫度，水壓差等，同時(shí)根據(jù)流量及進(jìn)出水溫差計(jì)算換熱量；當(dāng)模擬冬季吸熱 工況時(shí)，開啟制冷壓縮機(jī)開關(guān)，即可實(shí)時(shí)采集進(jìn)出水溫度，水壓差等，同時(shí)根據(jù)流量及進(jìn)出 水溫差計(jì)算換熱量。
權(quán)利要求淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，包括調(diào)溫水箱，該調(diào)溫水箱內(nèi)設(shè)有電加熱管，其特征在于調(diào)溫水箱設(shè)有測(cè)試水管接口，該測(cè)試裝置還包括壓縮冷凝機(jī)構(gòu)，該壓縮冷凝機(jī)構(gòu)包括設(shè)在調(diào)溫水箱內(nèi)的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與壓縮機(jī)的一端連接，壓縮機(jī)的另一端與風(fēng)冷冷凝器的一端連接，風(fēng)冷冷凝器的另一端與儲(chǔ)液罐的一端連接，儲(chǔ)液罐的另一端通過熱力膨脹閥與蒸發(fā)器連接，該蒸發(fā)器通過感溫包毛細(xì)管與熱力膨脹閥連接，該蒸發(fā)器還通過平衡管與熱力膨脹閥連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，其特征在于蒸發(fā)器的第一端與 熱力膨脹閥的第一端連接，蒸發(fā)器的第二端與壓縮機(jī)的一端連接，壓縮機(jī)的另一端與風(fēng)冷 冷凝器的一端連接，風(fēng)冷冷凝器的另一端與儲(chǔ)液罐的一端連接，儲(chǔ)液罐的另一端與熱力膨 脹閥的第二端連接，熱力膨脹閥的第三端通過平衡管與蒸發(fā)器的第二端連接，蒸發(fā)器的第 二端通過感溫包毛細(xì)管與熱力膨脹閥的第四端連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，其特征在于壓縮機(jī)的輸入端設(shè) 有吸氣壓力表，輸出端設(shè)有排氣壓力表，蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間還設(shè)有氣液分離器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，其特征在于儲(chǔ)液罐與熱力膨脹 閥之間依次設(shè)有截止閥、第一手閥、干燥過濾器、視液鏡、電磁閥和第二手閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，其特征在于調(diào)溫水箱設(shè)有進(jìn)水 口和溢水口 ，該調(diào)溫水箱還設(shè)有水箱循環(huán)泵，該調(diào)溫水箱的一個(gè)測(cè)試水管接口通過電磁流 量計(jì)與測(cè)試水管的一端連接，該調(diào)溫水箱的另一個(gè)測(cè)試水管接口通過測(cè)試循環(huán)泵與測(cè)試水 管的另一端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及淺層地?zé)崮芫C合測(cè)試裝置，其特征在于調(diào)溫水箱設(shè)有測(cè)試水管接口，該測(cè)試裝置還包括壓縮冷凝機(jī)構(gòu)，該壓縮冷凝機(jī)構(gòu)包括設(shè)在調(diào)溫水箱內(nèi)的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與壓縮機(jī)的一端連接，壓縮機(jī)的另一端與風(fēng)冷冷凝器的一端連接，風(fēng)冷冷凝器的另一端與儲(chǔ)液罐的一端連接，儲(chǔ)液罐的另一端通過熱力膨脹閥與蒸發(fā)器連接，該蒸發(fā)器通過感溫包毛細(xì)管與熱力膨脹閥連接，該蒸發(fā)器還通過平衡管與熱力膨脹閥連接。本實(shí)用新型的有益效果是測(cè)試裝置可真實(shí)模擬冬夏季地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)向土壤散熱和吸熱兩種模式下的埋管換熱器的換熱能力，同時(shí)可對(duì)地埋管施工質(zhì)量進(jìn)行無損物理檢測(cè)，而且測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201438149SQ20092007261
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者富錫良, 巫虹, 牟建華, 翁文兵, 袁燈平, 陳劍波 申請(qǐng)人:上海市巖土工程檢測(cè)中心;上海源知制冷空調(diào)科技有限公司