[發明專利]用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀及測試方法

在審

• 申請號: 201710605809.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107328815A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 楊松;宋洪濤;胡永鋒;王峰;杜炬虎
• 申請（專利權）人: 中國華電科工集團有限公司;華電分布式能源工程技術有限公司
• 主分類號: G01N25/48
• 分類號: G01N25/48
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙)11362
• 代理人: 郭防

1.一種用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀，其特征在于，包括水箱、位于所述水箱內的加熱裝置、與所述水箱連接的供水管、位于供水管上的水泵和流量計、與所述供水管連接的土壤換熱器、與所述土壤換熱器連接的回水管，所述回水管與所述水箱連接，還包括電控設備和測溫探頭，所述電控設備與所述加熱裝置、所述水泵、所述流量計、所述測溫探頭連接，所述測溫探頭設置在所述供水管、所述回水管、所述水箱上。

2.根據權利要求1所述的用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀，其特征在于，所述土壤換熱器為單U或雙U型埋管。

3.根據權利要求1所述的用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀，其特征在于，所述供水管與所述水箱底部連接，所述回水管與所述水箱頂部連接。

4.根據權利要求1所述的用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀，其特征在于，還包括設置于所述水箱底部的泄流閥、設置于所述水箱上的液位儀、設置于所述水箱頂部的排氣管、設置于所述供水管上的截止閥。

5.根據權利要求1所述的用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀，其特征在于，所述土壤換熱器設置在地下土壤內。

6.一種運用權利要求1～5任一所述用于地源熱泵系統的巖土體熱物性測試儀的巖土體熱物性測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在水箱中注滿水，并開啟水泵，記錄所述水箱中循環水的溫度；

S2、啟動水箱中加熱裝置，直至溫度穩定在閾值范圍內，獲取所述水箱中循環水的溫度、供水管溫度、回水管溫度、管內流量、加熱棒功率；

S3、根據所述水箱中循環水的溫度、供水管溫度、回水管溫度、管內流量、加熱裝置功率分析計算獲取土壤的熱物性參數。

7.根據權利要求6所述的巖土體熱物性測試方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括，

S31、利用公式Q＝cm△t獲取土壤換熱器的散熱量Q，其中，c表示水的比熱容，m表示質量流量，△t表示變化的溫度；

S32、利用公式P＝Q/(T*H)獲取每米散熱功率P，其中，T為測試時間，H為土壤換熱器離地表的深度。

8.根據權利要求6所述的巖土體熱物性測試方法，其特征在于，還包括通過調節水泵，設置管內流速不低于0.4m^/s。

9.根據權利要求6所述的巖土體熱物性測試方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述閾值范圍為30±5攝氏度。

10.根據權利要求6所述的巖土體熱物性測試方法，其特征在于，獲取加熱裝置功率的步驟包括獲取設備運行時間、加熱裝置消耗的電能，從而獲取加熱裝置功率。