[發明專利]耐高壓防水地源熱泵專用地溫監測鎧裝熱電阻

無效

• 申請號: 201210096940.6
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102636283A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張旭;董麗娟;張銳;劉海霞;唐凱
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01K1/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明涉及地源熱泵地溫監測系統專用熱電阻，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，具有可靠、耐用等優點。

背景技術

目前，土壤源熱泵系統應用越來越廣泛，但是大規模地源熱泵的運行及參數匹配還存在一定問題。不合理的運行策略及運行參數會導致埋管區土壤溫度持續升高或降低，影響地埋管換熱器與土壤不能正常換熱，系統不能正常運行。

土壤源熱泵系統能否高效節能、長期穩定運行的關鍵是地下換熱器能否在合理工況下正常運行，地埋管區域土壤溫度能否保持在合理溫度范圍內。因此要使土壤源熱泵長期穩定高效運行，發揮其最大作用，需要準確及時掌握地下埋管區域土壤溫度變化規律，并根據土壤溫度狀況調整復合土壤源熱泵系統的運行策略，保證整套系統的長期穩定運行。工程上通常通過設置地溫監測系統監測埋管區域的土壤溫度，方法是將測溫熱電阻(一般為PT100鉑電阻)綁扎在地埋管外側不同位置，隨地埋管一起下管到指定深度，通過引線連接到專用溫度采集模塊，溫度采集模塊以485屏蔽線連接到計算機。

目前工程上常用的測溫熱電阻在土壤源熱泵地溫監測系統中實際運用時會產生一個問題，由于地下100米處的水壓力達1.0MPa，長時間在這種環境下運行的熱電阻容易失效。經分析，原因是熱電阻耐壓防水能力不夠，埋設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套管內到達鉑元件，改變熱電阻內部的導電特性，造成熱電阻失效，導致整個地溫監測系統的失效。為解決此問題，通過改進原有熱電阻使其能承受更高的水壓，保證測溫系統的穩定性和可靠性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種耐高壓防水地源熱泵專用地溫監測鎧裝熱電阻，其目的為提高該熱電阻的耐壓能力、防水性和壽命周期。

為達到以上目的，本發明采用以下技術方案解決所述問題：

一種地溫監測鎧裝熱電阻，包括測溫熱電阻、保護套管，測溫熱電阻設置于保護套管內，連接測溫熱電阻的引線伸出保護套管外；測溫熱電阻周圍填充有導熱接觸劑，套管內還填充有絕緣物質。

進一步，所述測溫熱電阻完全淹沒于導熱接觸劑中，套管剩余部分填滿絕緣物質。

所述保護套管的接頭處設置有最小耐壓能力為1.0MPa的防水接頭。

所述測溫熱電阻采用鉑元件。

所述導熱接觸劑采用導熱油或石蠟。

所述絕緣物質采用環氧樹脂。

所述測溫熱電阻與保護套管底部之間的距離為保護套管長度的四分之一。

所述保護套管的長度和管徑分別為普通熱電阻長度的3～5倍。

具體而言，一種專用地溫監測鎧裝熱電阻，包括測溫熱電阻，主要用于長期監測土壤源熱泵系統地下埋管區土壤溫度，采用鉑元件作為感溫元件，鉑元件周圍填充接觸劑，并由不銹鋼套管做外保護裝置，延長其使用壽命。

本發明所述的耐高壓防水地源熱泵專用地溫監測鎧裝熱電阻可以通過以下方式實現：首先將制作好的鉑電阻元件放入不銹鋼保護套管中(近套管底部)；同時在保護套管內的鉑元件周圍填充導熱接觸劑(導熱油或石蠟)增強導熱，套管剩余部分填滿環氧樹脂；最后在不銹鋼保護套管接頭處設置最小耐壓能力為1.0MPa的防水接頭。

本發明的技術要點是熱電阻的防水性措施，包括防水接頭、保護套管及內部填充物。施工方法如下：

1.在不銹鋼保護套管接頭處加一個最小耐壓能力為1.0MPa的防水接頭。

2.將原用熱電阻的不銹鋼保護套管加粗加長(例如保護套管的長度和管徑相應增加為普通熱電阻長度的3～5倍)，保護套管底部灌入接觸劑，鉑原件完全淹沒于接觸劑中，剩余部分灌滿環氧樹脂，增強對鉑元件的保護。

本測溫熱電阻適用于實際的地溫監測系統。首先，改進的熱電阻可以承受高達1.0MPa的地下水壓力，防止地下水在高壓下長期緩慢滲入對熱電阻造成損壞；其次，采用改進熱電阻的地溫監測系統與原有系統相比，測溫更加精確，性能更加穩定可靠。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的耐高壓防水地源熱泵專用地溫監測鎧裝熱電阻結構示意圖。

圖中：

1、引線；2、防水接頭；3、環氧樹脂；4、不銹鋼保護套管；5、鉑元件；6、接觸劑(導熱油或石蠟)

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。