基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱泵實驗平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗平臺，特別是一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺。
【背景技術】
[0002]在對土壤源熱栗系統(tǒng)運行過程中地下溫度長變化特性以及熱干擾的研究過程中，實驗平臺是不可或缺的研究手段，現(xiàn)有的實驗平臺大都是基于實際土壤埋管的大型實驗平臺，在僅有的微型實驗平臺中，由于加工工藝等局限，最重要的地下埋管換熱器多采用薄壁銅管，少數(shù)用到復合鋁塑管，但是上述管件最關鍵的問題在于其物理特性，尤其是導熱系數(shù)多在200-400W/m.K，在實際當中一般用高密度聚乙烯管，導熱系數(shù)在0.42W/m.K，在使用銅管等材料作為地下埋管換熱器時，由于銅管的導熱系數(shù)高，其熱阻在微型熱栗實驗臺中可以忽略，但是這種熱阻在實際過程中是應該考慮的，因此導熱系數(shù)的這種相差直接影響到地下埋管換熱器傳熱性能的研究。因此如果能夠選用一種物理特性較為接近高密度聚乙烯管的材質(zhì)來制作介質(zhì)循環(huán)管路，則能夠消除上述影響。有機玻璃不論是密度，還是導熱系數(shù)，均接近大型實驗臺的高密度聚乙烯管，因此如果可以將有機玻璃應用到微型土壤源熱栗實驗平臺上，則可以解決上述問題，但由于有機玻璃本身的特性，導致其在進行U型彎管時會遇到種種問題，從而無法應用到本種實驗平臺上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述不足，提出一種結構簡單，設計巧妙，布局合理，能夠提高了實驗可靠性，減小實驗誤差的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺，包括土壤槽I，其特征在于:所述的土壤槽I的土壤中埋設有兩套相互平行的循環(huán)管路2，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管3組成，在土壤槽I內(nèi)還設置有與土壤槽I固定連接的基座4，基座4的端頭處開設有兩個插孔5，且兩個插孔5之間通過設置在基座4內(nèi)的弧形通道6相連通，上述的一套循環(huán)管路2中的兩個介質(zhì)管3就分別插接在一個插孔5內(nèi)，土壤槽I中還設置有多個測溫元件，所有的測溫元件都通過溫度采集模塊與主機相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設置有通過溫度采集模塊與主機相連的測溫元件。
[0005]在插孔5與介質(zhì)管3之間還設置有密封環(huán)。
[0006]本實用新型同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0007]本種結構形式的微型土壤源熱栗實驗平臺，由于其設計出與介質(zhì)管相配套的弧形插孔結構，并最終形成一個完整循環(huán)管路，從而讓利用有機玻璃作為介質(zhì)管的制作材料成為可能，由于有機玻璃的導熱系數(shù)僅有0.2W/VK左右，相對于其他材料而言，在數(shù)量級與大型土壤源熱栗實驗平臺更為接近，因此更能夠真實的重現(xiàn)大型的土壤源熱栗系統(tǒng)，從而提高了實驗的可靠性，減小了實驗誤差。并且它的制作工藝簡單，制造成本低廉，因此可以說它具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0009]圖2為本實用新型實施例基座部分的俯視圖和主視圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。如圖1、圖2所示:一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺，包括土壤槽I，在土壤槽I的土壤中埋設有兩套相互平行循環(huán)管路2，每套循環(huán)管路2都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，所述的每套循環(huán)管路2都由兩根相互平行的介質(zhì)管3組成，在土壤槽I內(nèi)設置有與土壤槽I固定連接的基座4，在基座4的端頭處開設有兩個插孔5，上述的每套循環(huán)管路2中的兩個介質(zhì)管3就分別插在同一個基座4上的兩個插孔5內(nèi)，由于兩個插孔5之間還通過設置在基座4內(nèi)的弧形通道6連通，兩個介質(zhì)管3便通過插孔5和弧形通道6相互連通，形成一套完整的循環(huán)管路2，并且在插孔5和介質(zhì)管3之間還設置有密封環(huán)，防止介質(zhì)泄露;在所述的土壤槽I內(nèi)還設置有多個測溫元件，并且所有的測溫元件都通過溫度采集模塊與主機相連，并且在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設置有通過溫度采集模塊與逐級項鏈的測溫元件。
[0011]本實用新型實施例的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺的工作過程如下:
[0012]本實用新型實施例的微型土壤源熱栗實驗平臺的工作過程如下:首先在土壤槽I的土壤中布置循環(huán)管路2和多個測溫元件，循環(huán)管路2與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，熱循環(huán)系統(tǒng)將土壤中的熱量(或冷量)交換出來，在上述過程中，多個測溫元件對土壤槽I內(nèi)的溫度場的溫度值進行測量，并通過溫度采集模塊將采集到的溫度數(shù)值傳送給主機，并在主機的顯示器上進行顯示，操作人員能夠實時的觀察土壤槽I內(nèi)的溫度場的變化，為土壤源熱栗系統(tǒng)運行過程中地下溫度場溫變特性以及地下埋管換熱器熱干擾問題的研究提供最直接的證據(jù)。
【主權項】
1.一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺，包括土壤槽(I)，其特征在于:所述的土壤槽(I)的土壤中埋設有兩套相互平行的循環(huán)管路(2)，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管(3)組成，在土壤槽(I)內(nèi)還設置有與土壤槽(I)固定連接的基座(4)，基座(4)的端頭處開設有兩個插孔(5)，且兩個插孔(5)之間通過設置在基座(4)內(nèi)的弧形通道(6)相連通，上述的一套循環(huán)管路(2)中的兩個介質(zhì)管(3)就分別插接在一個插孔(5)內(nèi)，土壤槽(I)中還設置有多個測溫元件，所有的測溫元件都通過溫度采集模塊與主機相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設置有通過溫度采集模塊與主機相連的測溫元件。2.根據(jù)權利要求1所述的基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱栗實驗平臺，其特征在于:在插孔(5)與介質(zhì)管(3)之間還設置有密封環(huán)。
【專利摘要】本實用新型公開一種基于新型地下埋管換熱器的微型土壤源熱泵實驗平臺，包括土壤槽，其特征在于：所述的土壤槽的土壤中埋設有兩套相互平行的循環(huán)管路，每套循環(huán)管路都與熱循環(huán)系統(tǒng)相連，每套循環(huán)管路都由兩根相互平行的介質(zhì)管組成，在土壤槽內(nèi)還設置有與土壤槽固定連接的基座，基座的端頭處開設有兩個插孔，且兩個插孔之間通過設置在基座內(nèi)的弧形通道相連通，上述的一套循環(huán)管路中的兩個介質(zhì)管就分別插接在一個插孔內(nèi)，土壤槽中還設置有多個測溫元件，所有的測溫元件都通過溫度采集模塊與主機相連，在所述的熱循環(huán)系統(tǒng)上也設置有通過溫度采集模塊與主機相連的測溫元件。
【IPC分類】G01N25/20, G01N25/00
【公開號】CN205374346
【申請?zhí)枴緾N201521111863
【發(fā)明人】尚妍, 李素芬, 劉闖, 東明, 劉曉華, 王鐵, 楊曉倩
【申請人】大連理工大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月29日