[實用新型]一種具有測定循環(huán)液豎向溫度分布功能的U形埋管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220198629.8
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN202562134U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張正威;王明洋;范鵬賢
• 申請（專利權(quán)）人: 張正威;王明洋;范鵬賢
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于地源熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以測定管內(nèi)循環(huán)液豎向溫度分布的U形埋管。

背景技術(shù)

近些年來地源熱泵系統(tǒng)因其節(jié)能和環(huán)保的特點而受到了廣泛的應(yīng)用，地埋管地源熱泵系統(tǒng)是其中應(yīng)用最為廣泛的一種。地埋管地源熱泵系統(tǒng)的效率與地下巖土的熱物性有很大關(guān)系，目前工程中通常是根據(jù)現(xiàn)場測得循環(huán)液溫度反分析巖土的熱物性。但由于地埋管直徑較小，只能在地埋管進出口處測得循環(huán)液的溫度，由此反分析得到的熱物性參數(shù)為多層巖土的綜合值，不能反映地下巖土分層和滲流的特點。

發(fā)明內(nèi)容

為了基于地埋管內(nèi)循環(huán)液的溫度分布而反分析各土層的熱物性參數(shù)，本實用新型提供了一種U形埋管，它能實時檢測埋管內(nèi)循環(huán)液的豎向溫度分布。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：選擇較大直徑的U形埋管，在其內(nèi)放置一個測溫電纜，測溫電纜貫通整個U形管的兩臂并位于其內(nèi)側(cè)。測溫電纜為管狀絕緣塑膠皮層封裝多個數(shù)字溫度傳感器和三根導(dǎo)線以及兩條鋼絲線。由于數(shù)字溫度傳感器與導(dǎo)線采用總線方式相連，測溫電纜內(nèi)只需要三根導(dǎo)線，并可使測溫電纜的直徑不超過10mm。測溫電纜內(nèi)的鋼絲線一方面可采用環(huán)氧樹脂密封的方式固定數(shù)字溫度傳感器，另一方面可承受一定的拉力，用于拉直測溫電纜以確定測溫點。測溫電纜上包裹的絕緣塑膠皮層可以起到防水和保護溫度傳感器、電源和鋼絲繩的作用。

另外，設(shè)計一個帶孔的電熔套管，套管的兩端為電熔焊接段，中間為預(yù)留孔段并留有一小直徑孔。在U形管兩臂的進出口處分別焊接電熔套管，并通過其上的孔將測溫電纜引出拉緊后密封該孔。在兩套管的另一端可以方便地電熔焊接進水管和出水管。

將測溫電纜內(nèi)的導(dǎo)線與溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連，即可實時讀取埋管內(nèi)循環(huán)液的溫度。

本實用新型的有益效果是，可以實時測定U形埋管內(nèi)循環(huán)液的豎向溫度分布，以用于反分析地下各巖土層的熱物性和滲流速度。現(xiàn)場施工時只需將U形埋管1與帶孔電熔套管3焊接，將測溫電纜2置于U形埋管1內(nèi)，并穿過帶孔電熔套管3后密封該孔。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是一種具有測定循環(huán)液豎向溫度分布功能的U形埋管的剖面圖。

圖2是U形埋管單臂的橫截面圖。

圖3是電熔套管3的剖面圖。

圖4是電熔套管3在預(yù)留孔段10的橫截面圖。

圖5是測溫電纜2的詳細剖面圖。

圖中，1.U形埋管，2.測溫電纜，3.帶孔電熔套管，4.預(yù)留孔，5.管狀絕緣塑膠皮層，6.溫度傳感器，7.導(dǎo)線，8.鋼絲線，9.電熔焊接段，10.預(yù)留孔段。

具體實施方式

如附圖1和2所示，一種具有測定循環(huán)液豎向溫度分布功能的U形埋管由U形埋管和測溫電纜2和帶孔電熔套管3三部分組成。帶孔電熔套管3將U形埋管1的兩端與整個系統(tǒng)相連。測溫電纜2連續(xù)地置于U形埋管的兩臂的內(nèi)側(cè)，并從帶孔電熔套管3中穿出，然后與溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連。U形埋管1為高密度聚乙烯管，其直徑不小于30mm。帶孔電熔套管3的預(yù)留孔4通過環(huán)氧樹脂材料密封。

如附圖3和4所示，帶孔電熔套管3的材質(zhì)為高密度聚乙烯，它包括兩端的電熔焊接段9和中間的預(yù)留孔段10。電熔焊接段9的內(nèi)徑與U形埋管1的外徑一致，而預(yù)留孔段10的內(nèi)徑與U形埋管1的外徑一致。電熔焊接時，電熔套管3有孔的側(cè)面位于U形埋管1的內(nèi)側(cè)。

如附圖5所示，測溫電纜2為管狀絕緣塑膠皮層5封裝的多根溫度傳感器6和導(dǎo)線7以及鋼絲線8。溫度傳感器6為DS18B20數(shù)字溫度傳感器，通過環(huán)氧樹脂等封裝材料固定在兩根鋼絲線8上，并通過總線方式與三根導(dǎo)線7連接。絕緣塑膠皮層5緊密包裹在溫度傳感器6上，并起到絕緣和防水的效果。由于采用總線方式連接溫度傳感器，可使測溫電纜2的直徑不大于10mm，以保證U形管的有效橫截面積。鋼絲線8能起到固定溫度傳感器6和承受一定的拉力的作用。

在施工現(xiàn)場將U形埋管1和測溫電纜2和帶孔電熔套管3三部分組裝的步驟如下：

(1)將測溫電纜2置于U形埋管1之中。若在U形埋管1的底部存在U形彎頭，則測溫電纜2先穿過U形彎頭，再穿過直管段；若U形埋管1是分段連接的，則測溫電纜2依此穿過各分段。

(2)將帶孔電熔套管3與U形埋管1的兩端焊接。帶孔電熔套管3的帶孔側(cè)面位于埋管的內(nèi)側(cè)。

(3)將測溫電纜2穿過帶孔電熔套管3側(cè)壁的孔洞，拉緊測溫電纜2，采用環(huán)氧樹脂材料密封孔洞。

(4)將具有測定循環(huán)液豎向溫度分布功能的U形埋管放入鉆孔中，并使電熔套管3位于鉆孔外，回填鉆孔。

(5)將導(dǎo)線連接到溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并根據(jù)測溫電纜2內(nèi)溫度傳感器6的分布，計算埋管下到鉆孔后測溫點的位置。