專利名稱：快速反應(yīng)埋地換熱器傳熱性能的熱響應(yīng)測試儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱響應(yīng)測試儀器，尤其涉及該熱響應(yīng)測試儀器機械結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
熱響應(yīng)測試儀器是一種對待安裝或已安裝的埋地換熱器傳熱性能進行 測試勘查的設(shè)備，用以獲得土壤傳熱性能的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，為埋地換熱器的 設(shè)計提供科學的依據(jù)。設(shè)計出合理的埋地換熱器或太陽能集熱系統(tǒng)，開發(fā) 出可再生能源(地熱能或太陽能)，推廣可再生能源在我國的開發(fā)與應(yīng)用， 以節(jié)省建筑能耗、緩解我國能源壓力。
快速反應(yīng)埋地換熱器傳熱性能的熱響應(yīng)測試儀器能準確測試出埋地換 熱器得傳熱系數(shù)、擴散系數(shù)、鉆井熱阻、初始溫度、運行溫度、循環(huán)水流
量、循環(huán)水流速；同時，也能夠根據(jù)建筑冷負荷、熱負荷、建筑周圍的空 地面積，提供埋地換熱器的設(shè)計方案，即鉆井深度、鉆井間距、管路連 接方式；以及模擬50年內(nèi)地埋管土壤的溫度場分布。
由圖1可見現(xiàn)有技術(shù)中該產(chǎn)品組成水箱1，加熱器"，箔電阻4， 數(shù)據(jù)采集儀器2，電腦3，循環(huán)水泵5，溫度傳感器6。
水箱與埋地換熱器的U型管連接形成環(huán)路；加熱器安裝在水箱內(nèi)，輸 入電功率，給水加熱；箔電阻安裝在水箱的進出水口處，測量進出水口的 溫度；數(shù)據(jù)采集儀器采集箔電阻傳送的溫度信號；電腦上顯示溫度數(shù)據(jù)。
但這種結(jié)構(gòu)也存在如下的不足 (1)、只有加熱功能，也就只能檢測埋地換熱器夏季運行的參數(shù)，而冬季的運行參數(shù)就不能檢測到；
(2) 、加熱器的功率是分段逐漸增加，不能線性調(diào)節(jié)，不能真實反應(yīng) 埋地換熱器的換熱能力；
(3) 、電加熱器安裝在水箱內(nèi)存在安全隱患，水箱內(nèi)循環(huán)水溫度分布 不均勻；
(4) 、檢測數(shù)據(jù)點有限，埋地換熱器U型管壁垂直高度上的溫度分布 無法檢測，不能滿足提供真實的埋地換熱器的設(shè)計參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種快速反應(yīng)埋地換熱器傳熱性 能的熱響應(yīng)測試儀器，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 本發(fā)明包括上機位；所述的上機位與控制器元件相接；控制器元件 通過接口分別與壓差傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器相接；壓差傳感 器、溫度傳感器以及流量傳感器連接在系統(tǒng)的管路上；循環(huán)水泵的一端與 變功率蓄熱桶或者變功率蓄冰桶相接，循環(huán)水泵的另一端與待檢測的埋地 換熱器相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是達到實際地源熱泵系統(tǒng)的夏 季或者冬季運行效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中熱響應(yīng)測試儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述 由圖2可見本發(fā)明包括上機位10;所述的上機位10與控制器元件 20相接；控制器元件20通過接口分別與壓差傳感器30、溫度傳感器40以及流量傳感器50相接；壓差傳感器30、溫度傳感器40以及流量傳感器50 連接在系統(tǒng)的管路上；循環(huán)水泵60的一端與變功率蓄熱桶70或者變功率 蓄冰桶80相接，循環(huán)水泵60的另一端與待檢測的埋地換熱器(圖中未示) 相連接。
變功率蓄熱桶70:該蓄熱桶外部有保溫措施，內(nèi)部有換熱盤管，高溫 液體存儲在盤管與蓄熱桶外殼之間。所蓄的熱量根據(jù)埋地換熱器的換熱能 力蓄入蓄熱桶內(nèi)。盤管與埋地換熱器相連接，在水泵60的作用下，循環(huán)水 進行循環(huán)換熱。該蓄熱桶自帶一套控制系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)輸入功率、循環(huán)水的 流量、流速、溫度等參數(shù)。生產(chǎn)該變功率蓄熱桶70設(shè)備，如廣州貝龍環(huán)保 熱力設(shè)備股份有限公司。
變功率蓄冰桶80:該蓄冰桶外部有保溫措施，內(nèi)部有換熱盤管，融溶 狀態(tài)的冰存儲在盤管與蓄熱桶外殼之間。所蓄的冷量根據(jù)埋地換熱器的換 熱能力蓄入蓄冰桶內(nèi)。盤管與埋地換熱器相連接，在水泵60的作用下，循 環(huán)水進行循環(huán)換熱。該蓄熱桶自帶一套控制系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)輸入功率、循環(huán) 水的流量、流速、溫度等參數(shù)。(根據(jù)要求提供給專業(yè)的生產(chǎn)商，生產(chǎn)該變 功率蓄冰桶80設(shè)備，如廣州貝龍環(huán)保熱力設(shè)備股份有限公司。
本發(fā)明利用熱響應(yīng)原理與熱平衡原理，采用帶有變功率蓄熱桶來代替 熱泵機組與室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。蓄熱桶所輸入的熱量相當于夏季空調(diào)負荷與熱 泵機組的消耗能量之和。達到實際地源熱泵系統(tǒng)的夏季運行效果；
利用冷響應(yīng)原理與熱平衡原理，采用帶有變功率蓄冰桶來代替熱泵機 組與室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。蓄冰桶所釋放的冷量相當于冬季空調(diào)負荷與熱泵機組 的消耗能量之和。達到實際地源熱泵系統(tǒng)的冬季運行效果；
變功率蓄熱桶作用
代替熱泵機組與室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。蓄熱桶所輸入的熱量相當于夏季空調(diào) 負荷與熱泵機組的消耗能量之和，達到實際地源熱泵系統(tǒng)的夏季運行效果；變功率蓄冰桶作用
代替熱泵機組與室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。蓄冰桶所釋放的冷量相當于冬季空調(diào) 負荷與熱泵機組的消耗能量之和。達到實際地源熱泵系統(tǒng)的冬季運行效果； 本發(fā)明的工作原理是熱響應(yīng)原理、冷響應(yīng)原理、能量平衡原理。 變功率蓄熱桶工作原理
熱量蓄在蓄熱桶內(nèi)，當需要檢測埋地換熱器夏季運行效果或夏季運行 參數(shù)時，熱量從蓄熱桶內(nèi)按一定釋放熱量，使循環(huán)水溫度達到測試要求。 變功率蓄冰桶工作原理
冷量蓄在蓄冰桶內(nèi)，當需要檢測埋地換熱器冬季運行效果或冬季運行 參數(shù)時，冷量從蓄冰桶內(nèi)按一定釋放熱量，使循環(huán)水溫度達到測試要求。 本發(fā)明的效果-
蓄熱桶代替了原產(chǎn)品中的電加熱器與水箱。優(yōu)點熱量釋放均勻，達 到線性釋放，使向埋地換熱器輸入的熱量與土壤導(dǎo)熱的能力匹配，即是真 實的傳熱能力，從而獲得非常準確的傳熱率、擴散系數(shù)、埋孔的間距等物 性參數(shù)。設(shè)計出的埋地換熱器更準確。
增設(shè)蓄冰桶可以檢測埋地換熱器冬季運行效果或冬季運行參數(shù)。原產(chǎn) 品中沒有起同樣作用的類似的部件。有了該部件，可以提供埋地換熱器冬 季的運行參數(shù)。從而，設(shè)計出的埋地換熱器更加優(yōu)化，節(jié)能效果更突 出， 經(jīng)濟性能更明顯。
權(quán)利要求
1.一種快速反應(yīng)埋地換熱器傳熱性能的熱響應(yīng)測試儀器，包括上機位(10)；所述的上機位(10)與一個控制器元件(20)相接；控制器元件(20)通過接口分別與壓差傳感器(30)、溫度傳感器(40)以及流量傳感器(50)相接；壓差傳感器(30)、溫度傳感器(40)以及流量傳感器(50)連接在系統(tǒng)的管路上；其特征在于循環(huán)水泵(60)的一端與變功率蓄熱桶(70)或者變功率蓄冰桶(80)相接，循環(huán)水泵(60)另一端與待檢測的埋地換熱器相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速反應(yīng)埋地換熱器傳熱性能的熱響應(yīng)測試儀器，包括上機位(10)；所述的上機位(10)與一個控制器元件(20)相接；控制器元件(20)通過接口分別與壓差傳感器(30)、溫度傳感器(40)以及流量傳感器(50)相接；壓差傳感器(30)、溫度傳感器(40)以及流量傳感器(50)連接在系統(tǒng)的管路上；循環(huán)水泵(60)的一端與變功率蓄熱桶(70)或者變功率蓄冰桶(80)相接，循環(huán)水泵(60)的另一端與待檢測的埋地換熱器相連接。本發(fā)明的有益效果是達到實際地源熱泵系統(tǒng)的夏季或者冬季運行效果。
文檔編號G01M99/00GK101598689SQ200810038449
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者朱漢寶 申請人:上海莘陽建筑節(jié)能科技開發(fā)有限公司