專利名稱：耐高壓防水地源熱泵專用地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地源熱泵地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)專用熱電阻，該熱電阻克服目前工程中常用熱電阻的耐壓性能和防水性能不好的缺點(diǎn)，具有可靠、耐用等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前，土壤源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是大規(guī)模地源熱泵的運(yùn)行及參數(shù)匹配還存在一定問題。不合理的運(yùn)行策略及運(yùn)行參數(shù)會(huì)導(dǎo)致埋管區(qū)土壤溫度持續(xù)升高或降低，影響地埋管換熱器與土壤不能正常換熱，系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。土壤源熱泵系統(tǒng)能否高效節(jié)能、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是地下?lián)Q熱器能否在合理工況下正常運(yùn)行，地埋管區(qū)域土壤溫度能否保持在合理溫度范圍內(nèi)。因此要使土壤源熱泵長(zhǎng) 期穩(wěn)定高效運(yùn)行，發(fā)揮其最大作用，需要準(zhǔn)確及時(shí)掌握地下埋管區(qū)域土壤溫度變化規(guī)律，并根據(jù)土壤溫度狀況調(diào)整復(fù)合土壤源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行策略，保證整套系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。工程上通常通過(guò)設(shè)置地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)埋管區(qū)域的土壤溫度，方法是將測(cè)溫?zé)犭娮?一般為PT100鉬電阻)綁扎在地埋管外側(cè)不同位置，隨地埋管一起下管到指定深度，通過(guò)引線連接到專用溫度采集模塊，溫度采集模塊以485屏蔽線連接到計(jì)算機(jī)。目前工程上常用的測(cè)溫?zé)犭娮柙谕寥涝礋岜玫販乇O(jiān)測(cè)系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，由于地下100米處的水壓力達(dá)I. OMPa，長(zhǎng)時(shí)間在這種環(huán)境下運(yùn)行的熱電阻容易失效。經(jīng)分析，原因是熱電阻耐壓防水能力不夠，埋設(shè)在地下的熱電阻在地下高壓水作用下緩慢滲入不銹鋼保護(hù)套管內(nèi)到達(dá)鉬元件，改變熱電阻內(nèi)部的導(dǎo)電特性，造成熱電阻失效，導(dǎo)致整個(gè)地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的失效。為解決此問題，通過(guò)改進(jìn)原有熱電阻使其能承受更高的水壓，保證測(cè)溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高壓防水地源熱泵專用地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其目的為提高該熱電阻的耐壓能力、防水性和壽命周期。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決所述問題一種地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，包括測(cè)溫?zé)犭娮?、保護(hù)套管，測(cè)溫?zé)犭娮柙O(shè)置于保護(hù)套管內(nèi)，連接測(cè)溫?zé)犭娮璧囊€伸出保護(hù)套管外；測(cè)溫?zé)犭娮柚車畛溆袑?dǎo)熱接觸劑，套管內(nèi)還填充有絕緣物質(zhì)。進(jìn)一步，所述測(cè)溫?zé)犭娮柰耆蜎]于導(dǎo)熱接觸劑中，套管剩余部分填滿絕緣物質(zhì)。所述保護(hù)套管的接頭處設(shè)置有最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭。所述測(cè)溫?zé)犭娮璨捎勉f元件。所述導(dǎo)熱接觸劑采用導(dǎo)熱油或石蠟。所述絕緣物質(zhì)采用環(huán)氧樹脂。所述測(cè)溫?zé)犭娮枧c保護(hù)套管底部之間的距離為保護(hù)套管長(zhǎng)度的四分之一。所述保護(hù)套管的長(zhǎng)度和管徑分別為普通熱電阻長(zhǎng)度的3 5倍。
具體而言，一種專用地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，包括測(cè)溫?zé)犭娮?，主要用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)土壤源熱泵系統(tǒng)地下埋管區(qū)土壤溫度，采用鉬元件作為感溫元件，鉬元件周圍填充接觸劑，并由不銹鋼套管做外保護(hù)裝置，延長(zhǎng)其使用壽命。本發(fā)明所述的耐高壓防水地源熱泵專用地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)首先將制作好的鉬電阻元件放入不銹鋼保護(hù)套管中(近套管底部)；同時(shí)在保護(hù)套管內(nèi)的鉬元件周圍填充導(dǎo)熱接觸劑(導(dǎo)熱油或石蠟)增強(qiáng)導(dǎo)熱，套管剩余部分填滿環(huán)氧樹脂；最后在不銹鋼保護(hù)套管接頭處設(shè)置最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是熱電阻的防水性措施，包括防水接頭、保護(hù)套管及內(nèi)部填充物。施工方法如下I.在不銹鋼保護(hù)套管接頭處加一個(gè)最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭。2.將原用熱電阻的不銹鋼保護(hù)套管加粗加長(zhǎng)(例如保護(hù)套管的長(zhǎng)度和管徑相應(yīng)增加為普通熱電阻長(zhǎng)度的3 5倍)，保護(hù)套管底部灌入接觸劑，鉬原件完全淹沒于接觸劑中，剩余部分灌滿環(huán)氧樹脂，增強(qiáng)對(duì)鉬元件的保護(hù)。本測(cè)溫?zé)犭娮柽m用于實(shí)際的地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。首先，改進(jìn)的熱電阻可以承受高達(dá)I. OMPa的地下水壓力，防止地下水在高壓下長(zhǎng)期緩慢滲入對(duì)熱電阻造成損壞；其次，采用改進(jìn)熱電阻的地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有系統(tǒng)相比，測(cè)溫更加精確，性能更加穩(wěn)定可靠。


圖I為本發(fā)明一種實(shí)施例的耐高壓防水地源熱泵專用地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、引線；2、防水接頭；3、環(huán)氧樹脂；4、不銹鋼保護(hù)套管；5、鉬元件；6、接觸劑(導(dǎo)熱油或石蠟)
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一種地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，包括測(cè)溫?zé)犭娮?、保護(hù)套管4，鉬元件5設(shè)置于保護(hù)套管4內(nèi)，連接測(cè)溫?zé)犭娮璧囊€I伸出保護(hù)套管4之外；鉬元件5完全淹沒于導(dǎo)熱接觸劑6中，套管剩余部分填滿絕緣物質(zhì)3。所述保護(hù)套管4的接頭處設(shè)置有最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭2。保護(hù)套管4可采用不銹鋼材料。測(cè)溫?zé)犭娮?可采用鉬元件。導(dǎo)熱接觸劑6可采用導(dǎo)熱油或石蠟。絕緣物質(zhì)3可采用環(huán)氧樹脂。本發(fā)明提供了一種測(cè)量地埋管換熱區(qū)域土壤溫度的熱電阻設(shè)計(jì)制作方法，圖I為該鎧裝熱電阻的結(jié)構(gòu)，具體步驟如下I.制作不銹鋼保護(hù)套管；所述保護(hù)套管的長(zhǎng)度和管徑分別為普通熱電阻長(zhǎng)度的3 5倍。2.將制作好的鉬電阻元件放入保護(hù)套管中(鉬電阻元件盡量靠近套管底部，例如離底部有保護(hù)套管長(zhǎng)度的四分之一處)；、
3.保護(hù)套管內(nèi)鉬元件周圍填充導(dǎo)熱接觸劑(導(dǎo)熱油或石蠟)增強(qiáng)導(dǎo)熱，以保證鉬電阻的測(cè)量精度。4.鉬原件完全淹沒于接觸劑中，剩余部分再灌入環(huán)氧樹脂；保護(hù)套管剩余部分填滿環(huán)氧樹脂；5.不銹鋼保護(hù)套管接頭處設(shè)置最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭。本測(cè)溫?zé)犭娮柽m用于實(shí)際的地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。首先，改進(jìn)的熱電阻可以承受高達(dá)
I.OMPa的地下水壓力，防止地下水在高壓下長(zhǎng)期緩慢滲入對(duì)熱電阻造成損壞；其次，采用改進(jìn)熱電阻的地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有系統(tǒng)相比，測(cè)溫更加精確，性能更加穩(wěn)定可靠。本發(fā)明可主要用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)土壤源熱泵系統(tǒng)地下埋管區(qū)土壤溫度，采用鉬元件作 為感溫元件，鉬元件周圍填充接觸劑，并由不銹鋼套管做外保護(hù)裝置，延長(zhǎng)其使用壽命。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，包括測(cè)溫?zé)犭娮琛⒈Ｗo(hù)套管，其特征在于測(cè)溫?zé)犭娮柙O(shè)置于保護(hù)套管內(nèi)，連接測(cè)溫?zé)犭娮璧囊€伸出保護(hù)套管外；測(cè)溫?zé)犭娮柚車畛溆袑?dǎo)熱接觸劑，套管內(nèi)還填充有絕緣物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述測(cè)溫?zé)犭娮柰耆蜎]于導(dǎo)熱接觸劑中，套管剩余部分填滿絕緣物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述保護(hù)套管的接頭處設(shè)置有最小耐壓能力為I. OMPa的防水接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述測(cè)溫?zé)犭娮璨捎勉f元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述導(dǎo)熱接觸劑采用導(dǎo)熱油或石蠟。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述絕緣物質(zhì)采用環(huán)氧樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述測(cè)溫?zé)犭娮枧c保護(hù)套管底部之間的距離為保護(hù)套管長(zhǎng)度的四分之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，其特征在于所述保護(hù)套管的長(zhǎng)度和管徑分別為普通熱電阻長(zhǎng)度的3 5倍。
全文摘要
一種地溫監(jiān)測(cè)鎧裝熱電阻，包括測(cè)溫?zé)犭娮?、保護(hù)套管，測(cè)溫?zé)犭娮柙O(shè)置于保護(hù)套管內(nèi)，連接測(cè)溫?zé)犭娮璧囊€伸出保護(hù)套管外；測(cè)溫?zé)犭娮柚車畛溆袑?dǎo)熱接觸劑，套管內(nèi)還填充有絕緣物質(zhì)。本發(fā)明的熱電阻能夠承受1.0MPa以上的土壤/水壓力，使得地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期有效運(yùn)行；本發(fā)明與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，測(cè)溫更加精確，性能更加穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)G01K1/08GK102636283SQ201210096940
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者劉海霞, 唐凱, 張旭, 張銳, 董麗娟 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)