一種定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源設(shè)備領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來由于對(duì)建筑節(jié)能及減少大氣霧霾等環(huán)境問題的關(guān)注，利用可再生的淺層地?zé)崮艿牡卦礋岜眉夹g(shù)在建筑空調(diào)領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展。其中地埋管地源熱泵技術(shù)利用大地?zé)崛萘烤薮笄业叵聨r土體溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性，通過閉環(huán)式地埋管換熱器夏季向巖土體釋放熱量、冬季從巖土體吸收熱量，實(shí)現(xiàn)地源熱泵對(duì)建筑物供冷供熱。
[0003]地埋管分項(xiàng)投資通常占整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)初投資的1/2?1/3。科學(xué)合理地設(shè)計(jì)地埋管是地源熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵。地埋管區(qū)域地質(zhì)綜合熱物性參數(shù)是設(shè)計(jì)地埋管的主要參數(shù)，然而地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地層巖性和地下水條件各異，熱物性參數(shù)相差也比較大。如果熱物性參數(shù)選擇不準(zhǔn)確，則可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)的地埋管部分不能滿足負(fù)荷要求，系統(tǒng)運(yùn)行效率降低甚至無法正常運(yùn)行，或可能導(dǎo)致地埋管分項(xiàng)規(guī)模過大而增加初投資。
[0004]因此必須在地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)之前進(jìn)行巖土熱物性測(cè)試，最佳的是在場(chǎng)地進(jìn)行原位測(cè)試，以獲得準(zhǔn)確的熱物性參數(shù)，為地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0005]現(xiàn)有裝置當(dāng)中，進(jìn)行巖土熱物性測(cè)試的儀器已經(jīng)有很多了。通常分為便攜式、箱柜式和車載式三類。便攜式測(cè)試儀器相對(duì)而言加熱功率較小，在地層內(nèi)不足引起足夠強(qiáng)度的熱響應(yīng)，國(guó)際地源熱泵協(xié)會(huì)推薦50?80w/m的加熱功率，在實(shí)際測(cè)試過程中，很難達(dá)到要求。車載式測(cè)試儀器雖然加熱功率及各項(xiàng)參數(shù)均滿足要求，但是車輛需要良好的場(chǎng)地條件。但是測(cè)試屬于工程前期的階段性工作，通行情況較差，就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)大幅改變鉆孔測(cè)試位置、等候優(yōu)良天氣時(shí)間甚至無法測(cè)試等多種問題。
[0006]在流量調(diào)整方面，普通的便攜式測(cè)試儀器一般不具有流量調(diào)節(jié)功能，基本是在特定的電壓和鉆孔深度條件下的自然流量，與實(shí)際地源熱泵系統(tǒng)地源側(cè)單孔流量有所差異，因此并非最佳流量。儀器進(jìn)出口溫差也不一定在合理溫差范圍之內(nèi)，因此測(cè)試數(shù)據(jù)無法得到保證，測(cè)試精度較低。箱柜式測(cè)試儀器多通過設(shè)置三通及閥門進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，而三通加閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)非常復(fù)雜，并需要占用過多的空間，在調(diào)節(jié)過程中無法實(shí)現(xiàn)量化調(diào)節(jié)，整體調(diào)節(jié)精度較差。
[0007]在流量測(cè)量精度方面，一般測(cè)試儀器均采用較大口徑的流量計(jì)，而測(cè)試儀整體的流速范圍不一定在最佳流速參數(shù)之內(nèi)，或者當(dāng)其流速范圍達(dá)到在測(cè)量最佳流速參數(shù)范圍之內(nèi)時(shí)，儀器的整體流量較大，不在實(shí)際地源熱泵系統(tǒng)地源側(cè)單孔流量范圍之內(nèi)，也影響到測(cè)試儀器進(jìn)出口溫差和加熱功率的設(shè)定。因此較大口徑的流量計(jì)其一般測(cè)量精度較低。
[0008]綜上所述，如何設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，計(jì)量準(zhǔn)確的巖土熱物性測(cè)量?jī)x器，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀。本發(fā)明所提供的測(cè)試儀，通過改變與流量計(jì)的進(jìn)水口和出水口相連接的管的內(nèi)徑，使得測(cè)試儀器與流量計(jì)整體更佳適配，且基本不影響儀器整體阻力，確保了測(cè)試效果O
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011 ] 一種定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀，包括:循環(huán)泵，循環(huán)泵的進(jìn)水口與進(jìn)水管相連通，循環(huán)泵的出水口通過第一聯(lián)通管與加熱器連通，加熱器依次通過第二聯(lián)通管、第一變徑接頭和變徑進(jìn)水管與流量計(jì)的進(jìn)水口相連通，流量計(jì)的出水口通過變徑出水管、第二變徑接頭與出水管相連通；
[0012]其中，所述進(jìn)水管、第一聯(lián)通管、第二聯(lián)通管和出水管的內(nèi)徑相同；變徑進(jìn)水管和變徑出水管的內(nèi)徑均小于出水管的內(nèi)徑，來使得通過流量計(jì)的水的流速與流量計(jì)自身相適配。
[0013]優(yōu)選的，所述加熱器上具有排氣閥。
[0014]優(yōu)選的，所述聯(lián)通管上安裝有靜態(tài)平衡閥。
[0015]優(yōu)選的，所述加熱器和循環(huán)泵均被同一配電裝置供電。
[0016]優(yōu)選的，所述變徑進(jìn)水管和變徑出水管的內(nèi)徑相同，其長(zhǎng)度滿足流量計(jì)安裝要求。
[0017]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管上設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器將溫度信號(hào)反饋至數(shù)據(jù)采集與記錄儀。
[0018]優(yōu)選的，所述出水管上也設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器將溫度信號(hào)反饋至數(shù)據(jù)采集與記錄儀。
[0019]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集與記錄儀與流量計(jì)相連接。
[0020]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集與記錄儀與加熱器及其功率變送器相連接。
[0021]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管還與定壓補(bǔ)水裝置相連通。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023](I)流量計(jì)兩端的進(jìn)水管與出水管的直徑均小于測(cè)試儀當(dāng)中其他管路的內(nèi)徑，使得本裝置能夠基本不改變整體阻力的情況下提高了經(jīng)過流量計(jì)的水流的流速，則流量計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)更加接近；
[0024](2)通過設(shè)置排氣閥來使得測(cè)試儀當(dāng)中循環(huán)的介質(zhì)均為液態(tài)，保證了流量測(cè)量的準(zhǔn)確性；
[0025](3)雖然本裝置整體為箱柜式形式，但通過設(shè)置靜態(tài)平衡閥來實(shí)現(xiàn)定量化調(diào)整儀器整體流量。相對(duì)于現(xiàn)有的三通加閥門的結(jié)構(gòu)而言，可大幅減小設(shè)計(jì)復(fù)雜程度與設(shè)備體積，使得本測(cè)試儀體積與質(zhì)量均較小，接近于便攜式，便于被人工攜帶移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)原位測(cè)量，基本不受測(cè)試場(chǎng)地通行情況的限制。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的應(yīng)用狀態(tài)圖；
[0028]圖中:1、循環(huán)泵，2、靜態(tài)平衡閥，3、排氣閥，4、加熱器，5、流量計(jì)，6、第一變徑接頭，
7、第二變徑接頭，8、進(jìn)水溫度傳感器，9、出水溫度傳感器，10、配電裝置，11、數(shù)據(jù)采集與記錄儀，12、定壓補(bǔ)水裝置，13、進(jìn)水管，14、第一聯(lián)通管，15、第二聯(lián)通管，16、變徑進(jìn)水管，17、變徑出水管，18、出水管，19、鉆孔，20、定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀，21、地埋管。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例1: 一種定流量調(diào)整的高精度巖土熱物性測(cè)試儀20，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:循環(huán)泵1，循環(huán)泵I的進(jìn)水口與進(jìn)水管13相連通，循環(huán)泵I的出水口通過第一聯(lián)通管14與加熱器4連通，加熱器4依次通過第二聯(lián)通管15、第一變徑接頭6和變徑進(jìn)水管16與流量計(jì)5的進(jìn)水口相連通，流量計(jì)5的出水口通過變徑出水管17、第二變徑接頭7與出水管18相連通；
[0031]其中，進(jìn)水管13、第一聯(lián)通管14、第二聯(lián)通管15和出水管18的內(nèi)徑與外徑均相同；變徑進(jìn)水管16和變