[發明專利]一種用于測試地源熱泵系統地埋管水力特性的測試裝置

有效

• 申請號: 201310103215.1
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103235348A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 周翔;張旭;武佳琛;劉海霞
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 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

本發明屬于地源熱泵技術領域，涉及一種測試管道水力特性的裝置。

背景技術

地源熱泵技術近些年在我國迅速發展，特別是地埋管地源熱泵系統得到了廣泛應用，它實現了能源的可再生利用，提高了一次能源利用率和系統運行效率，具有顯著的節能效益和環保效益。地埋管地源熱泵系統需要將埋管換熱器以鉆孔下管回填或是樁基中內置的方式埋置于地下，換熱介質在埋管換熱器管內流動，與土壤進行熱交換（從土壤吸收熱量或向土壤釋放熱量），這個換熱過程是整個地埋管地源熱泵系統運行的關鍵。

地埋管換熱器在施工過程中（制作、下管、連接、回填）很容易落入土、塵粒等雜質，很容易因此而發生堵塞；普遍采用的聚乙烯或聚丁烯地埋管道，當采用熱熔連接時，也經常出現局部熔瘤或熔接圈凹凸不勻的現象，阻礙管內的流體流動。無論是雜質的堵塞還是熱熔瘤，都將引起該管段的阻力特性發生顯著改變，并導致地埋管的水力特性與理論計算的結果產生較明顯差異，造成該管段乃至整個管群的流量偏離設計值，從而影響地埋管換熱器實際的換熱效果，降低地源熱泵系統運行效率，嚴重時甚至會導致系統不能正常運行。

在現行規范《GB50366-2009地源熱泵系統工程技術規范》中要求地埋管在驗收過程中進行水壓試驗，保證管內能夠維持一定的壓力，但該試驗僅能夠測試管道有無泄漏現象，不能測試管道水力特性，確認管道是否堵塞。規范同時要求地埋管換熱器在安裝前后需對管道系統反復沖洗，但只能清除管道內殘留的雜質，對于已經完全堵塞的管道，以及熱熔連接過程中產生的熔瘤，無法通過沖洗恢復管道暢通。

由于地埋管換熱器屬于埋地隱蔽工程，在工程施工完畢后，埋管上方將被土層覆蓋，并可能進行水泥、瀝青等面層的施工，甚至會在上方建造永久性的建筑物，工程完成后發現水力系統存在問題，維修費用和施工難度極高。因此，能夠在地埋管施工之前測試其水力特性，及時發現其堵塞或不暢的情況，以通過清洗或更換管道等措施進行修復的技術，是有待研究的難題。

2005年7月27日公布的公開號為CN1645087A的專利“一種測試地埋管換熱能力新方法及專用測試裝置”中，涉及一種測試地埋管換熱能力新方法及專用測試裝置。

2011年8月3日公布的公開號為CN201917538U的專利“基于地源熱泵的土壤熱物性能測試儀及測試車”中，涉及一種基于地源熱泵的土壤熱物性能測試儀及測試車。

2011年8月3日公布的公開號為CN201917539U的專利“車載式地源熱泵地質熱物理參數測試儀”中涉及一種基于地源熱泵的土壤熱物性能測試儀及測試車。

上述專利均為檢測地源熱泵地埋管換熱器的換熱能力及土壤熱物性參數，不具備地埋管換熱器水力特性檢測的功能，不能判斷地埋管換熱器的實際水力特性與設計值之間由于管道施工質量所產生的偏差。

2004年2月11日公布的公開號為CN2603379Y的專利“滴灌管水利性能自動檢測裝置”涉及的是一種農業用滴灌系統中滴灌管（帶）水利性能自動檢測裝置，采用計算機進行控制和數據處理，檢測精度高，效率高。

2004年2月25日公布的公開號為CN1477382A的專利“微灌灌水器抗堵塞和水力性能綜合測試裝置”提供一種綜合測試裝置，既能測試灌水器的水力性能，又能測試灌水器的抗堵塞性能，包括物理堵塞和化學堵塞。

2007年12月5日公布的公開號為CN101082535A的專利“一種微尺度迷宮型單元流道水力性能測試方法”涉及一種單元流道水力性能測試方法，解決的微尺度流道的水力性能測試方法。

上述水力特性測試的相關專利用以檢測農業滴灌系統和微尺度流動的水力特性，與地源熱泵的地埋管系統的水力特性檢測屬于不同領域，且功能和結構上存在較大差異。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構緊湊、方便移動、用于測試地源熱泵系統地埋管水力特性的測試裝置。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種用于測試地源熱泵系統地埋管水力特性的測試裝置，包括連接管道、通過連接管道依次連接的第一外接口、水泵、補水箱和第二外接口，位于所述連接管道上的流量計，裝于所述水泵和所述第一外接口之間連接管道上的第一壓力傳感器以及裝于所述補水箱和所述第二外接口之間連接管道上的第二壓力傳感器；所述第一外接口與所述第二外接口在外形上與不同口徑被測管段的端口配合。

所述第一壓力傳感器位于離所述第一外接口最近的連接管道上。

所述第二壓力傳感器位于離所述第二外接口最近的連接管道上。