專利名稱:地源熱泵的地層原位熱物性及地埋管換熱量測試儀的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于暖通空調新技術地源熱泵地埋管系統的測試技術領域,特別涉及 地下換熱器周圍地層的原位熱物性及地埋管換熱量的測試儀。
背景技術:
隨著地源熱泵技術在我國的推廣應用,大量地源熱泵工程有成功有失敗,究其原 因主要是地源熱泵的設計環(huán)節(jié)出現了較大的偏差。目前地源熱泵的設計主要是依賴國外的 經驗,而沒有根據國內實際的地質條件、水文條件和地溫分布條件來進行合理的設計。實驗 室的地層熱物性測試在取樣、運輸、測試等一系列過程中無可避免的破壞了地層的原位特 性,不能真實地反映鉆孔周圍地層的綜合熱物性參數,因而2005年11月發(fā)布的《地源熱泵 系統工程技術規(guī)范》(2009年版)規(guī)定了當地埋管地源熱泵系統的應用建筑面積在5000m2 以上,或實施了地層熱響應試驗的項目,應利用地層熱響應試驗結果進行地埋管換熱器的 設計。目前國內有不少科研單位或學校研制了地層熱響應測試儀,但是現有的設備存在 著以下不足不能同時模擬換熱量和熱導率測試兩種模式;因為配置了水箱,極大地增加 了系統的體積,運輸不便;系統運行還沒有完全實現自動化。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對現有地源熱泵現場熱響應測試裝置的不足之處,提供了 一種地源熱泵的地層原位熱物性及地埋管換熱量測試儀,該測試儀具有結構緊湊、操作方 便、成本低、測量準確等特點。為實現上述目的,本實用新型采用了如下的技術方案一種地源熱泵的地層原位 熱物性及地埋管換熱量測試儀,其特征在于該裝置包括管路循環(huán)系統、測試系統和監(jiān)控系 統。其中管路循環(huán)系統由流量傳感器1、循環(huán)水泵2、電加熱器3、膨脹罐4、排氣閥7、特 制接頭14、U型地埋管15、三通閥8和補水閥9所構成,流量傳感器1 一側通過管道與測試 儀入口 A端連接,該段管道上接有三通閥8,測試儀補水口 C端接在三通閥8下端管道上,在 測試儀補水口 C端管道上接有補水閥9,流量傳感器1的另一側通過管道和循環(huán)水泵2相 接,循環(huán)水泵2上部通過管道與電加熱器3下部連接,電加熱器3上部通過管道與膨脹罐4 相連,電加熱器3的一側通過管道與測試儀出口 B端連接,該處管道上接有排氣閥7,測試儀 入口 A端通過特制接頭14與U型地埋管15的出口連接,測試儀出口 B端通過特制接頭14 與U型地埋管15的入口連接;測試系統由流量傳感器1、溫度傳感器5、壓力傳感器6、功率傳感器13所構成,流 量傳感器1 一端接在測試儀入口 A端管道上,另一端和監(jiān)控系統12相連,在流量傳感器1 和測試儀入口 A端相連接的管道上及電加熱器3和測試儀出口 B端相連接的管道上分別安 裝T1和T2溫度傳感器5及P1和P2壓力傳感器6,在測試儀箱體內部和外部分別布置T3和
3T4溫度傳感器5,所述的 \、T2、T3、T4溫度傳感器5、P1和P2壓力傳感器6的另一端和監(jiān)控 系統12相連,功率傳感器13 —端和電加熱器3相連,另一端和監(jiān)控系統12相連;監(jiān)控系統12由儀表系統和操作控制系統組成,其中儀表系統的模擬量測量模塊 一端與流量傳感器1、溫度傳感器5、壓力傳感器6、功率傳感器13相連接,另一端與A/D轉 換模擬輸入模塊相連接,PLC —端和A/D轉換模擬輸入模塊相連接,另一端通過系統I/O 口 與人機界面、開關量輸出相連接,人機界面與U盤存儲裝置、PC機連接,另為系統提供配套 電源及風扇;操作控制系統的組成為220V交流電源,該電源通過相序保護繼電器與儀表 開關、儀表電源連接;同時伺服電機驅動器11與儀表電源并聯;通過調節(jié)伺服電機驅動器 11上的旋鈕開度來改變水泵的轉速,同時380V交流電源10通過相序保護繼電器、接觸器開 關與電加熱器3連接,電加熱器3與功率傳感器13輸入端相連,以上所有電源均來自于供 電電源10 ;上述流量傳感器1為LWGY-25渦輪流量傳感器,用以產生與流量值相對應的脈 沖信號;溫度傳感器5為PT100,用以產生與溫度值相對應的標準電流信號;壓力傳感器 6為HM20-1型壓力變送器,用以產生與壓力值相對應的電壓信號;功率傳感器的型號為 H(-6013,用以產生與功率值相對應的電壓信號;電加熱器3的額定加熱功率為12KW,保證 足夠的加熱功率,通過控制加熱功率來實現對電加熱器3加熱功率的控制;對循環(huán)水泵2進 行了伺服電機改造,智能調速儀型號為XMT-30001D,用來實現對水泵轉速的無級調節(jié),從而 實現對循環(huán)液流量的無級調節(jié);兩個循環(huán)水泵型號為PWN-162,可以按照設定的時間輪流 使用,減輕了連續(xù)運行時過熱對測試的影響,也延長了循環(huán)水泵的使用壽命。測試儀中的連接管道、接頭、彎頭和三通采用的是DN32的不銹鋼管,膨脹罐4電弧 焊接在電加熱器的上端,壓力傳感器6電弧焊接在電加熱器3的一側,連接循環(huán)水泵2和電 加熱器3的管道部分電弧焊接在電加熱器3下端,測試儀管路循環(huán)系統其他部件在循環(huán)管 路中的連接均是通過連接管道、接頭、彎頭或三通螺紋連接,兩個循環(huán)水泵2并聯在管路循 環(huán)系統中。上述U型地埋管15是測試現場預先埋好的,埋管內充滿水并對端口進行了密封, 鉆孔已回填,這一部分不屬于本測試儀的裝置范圍。上述連接測試儀進出口兩端與U型地埋管15兩端的特制接頭14是由兩個DN32 的90度彎頭和一個DN32的直流三通電弧焊接而成,連接的是雙U型的U型地埋管15,特制 接頭14和測試儀部分的連接是螺紋連接,在接U型地埋管的一端需和一端帶有內螺紋另一 端可以和U型地埋管熱熔連接的接頭相連;如果是單U型的地埋管就不需要特制接頭14, 只需要上述的帶有內螺紋的接頭即可將測試儀和U型地埋管15相連接,因常用的地埋管為 DN25或DN32的HDPE管,故常用的接頭為DN25或DN32的帶內螺紋的PE接頭,測試儀的管 徑和U型地埋管15的管徑不一致時,中間用DN32-DN25的PE變徑接頭熱熔連接。上述A/D轉換模擬輸入模塊的型號為04AD-E2 ;PLC的型號為DVP16ES2 ;人機界面 的型號為D0P-B07S211,人機界面帶有U盤多程序存儲功能,存儲容量的大小取決于外接U 盤的內存大小,在整個工作過程中,所有的測試數據將被保存到可移動U盤中,方便拷貝數 據;任意時刻的測試數據將在人機界面上顯示,人機界面還帶有標準的RS485接口,可以將 測試數據上傳至PC機,利用軟件組態(tài)王可以將顯示屏上的數據顯示出來,并以圖形曲線的 形式顯示數據的實時變化,觀測到的結果也可以在PC機上進行存儲;在測試儀處安裝發(fā)射器,在遠處的PC機處(200米范圍內)安裝接收器,可以實現無線遠程監(jiān)控,同樣可以實現數 據的觀測和存儲。使用上述測試儀進行測試的方法,其測試步驟如下第一步測試前的準備。將灌裝循環(huán)液的地埋管埋設在按設計要求鉆好孔的地層 中,鉆孔回填后,放置2 3天,使得地溫恢復到初始狀態(tài),減少鉆孔對地層的擾動,保證測量 結果的準確。將測試儀循環(huán)管道的A、B兩端分別與U型地埋管15的兩端用特制接頭14相 連接,至此即形成一個完整的回路。接通電源后,打開排氣閥7、補水閥9、將三通閥8開向 排氣狀態(tài),開啟循環(huán)水泵2,調節(jié)水泵轉速即調節(jié)流量至設定值,通過補水端C將循環(huán)回路 中充滿水,排出循環(huán)回路中的氣體,關閉排氣閥7、補水閥9,將三通閥8開向循環(huán)狀態(tài),測試 準備完畢,可以開始測試工作。第二步模式選擇。選擇地層熱物性測試模式或地埋管換熱量測試模式。兩種測 試模式的測試原理分別如下(1)地下換熱器的散熱量測試地埋管散熱量主要是模擬空調系統夏季的實際運行工況,在給定地埋管進出口溫 度的情況下,確定每米孔深的換熱量。計算公式為
qU QIIUC^U ^ULUlWjl⑴式中U—地埋管換熱器每米孔深換熱量,kw/m ;Q——地埋管總換熱量,kw ;I——地下換熱器的埋管深度,m ;Cjf_循環(huán)液的比熱,kJ/kgmC ;一——循環(huán)液的密度,kg/m3 ;ι——循環(huán)液的流量,m3/s ;At——埋管進出口溫差,OC。(2)鉆孔原位熱物性的測試鉆孔原位熱物性的測試數據處理方法是采用線源理論,利用反算法推導出巖土熱 物性參數。其方法是從計算機中取出試驗測試結果,將其與軟件模擬的結果進行對比,使 得方差和/取得最小值時,通過傳熱模型計算出的熱物性參數即是所求結果,方差和的計 算式如下
M2/□□ ^0 ^(2)
201式中,7丨&——第i時刻由模型計算出的埋管內流體的平均溫度;Tmj一第,時刻由實際測量的埋管中流體的平均溫度;N——試驗測量的數據的組數。也可將試驗數據直接輸入專業(yè)的地源熱泵巖土熱物性測試軟件,通過計算得到現場巖土的熱物性參數,同時根據專業(yè)的地埋管系統設計軟件可以確定在不同的進出口溫度 的情況下,確定地埋管單位長度的換熱量。第三步不同模式測試1.在地層熱物性測試模式下,具體步驟如下( 1)選擇控制加熱功率的模式;(2)設置循環(huán)水泵2切換時間;( 3 )開啟循環(huán)水泵2和電加熱器3 ;(4)設定加熱功率和循環(huán)流量;(5)測試、存儲數據;(6)檢測地埋管進出口溫差是否達到要求,如果未達到,則重新調整加熱器功率并 回到上面第(5)步,如果達到,則進入下一步;(7)判斷測試進行時間,持續(xù)48個小時后,結束測試;2.在地埋管換熱量測試模式下,具體步驟如下( 1)選擇控制地埋管入口水溫的模式;(2)設置循環(huán)水泵2切換時間和地埋管入口水溫;( 3 )開啟循環(huán)水泵2和電加熱器3 ;(4)設定循環(huán)流量;(5)測試、存儲數據;(6)檢測地埋管入口水溫是否達到要求,如果未達到,則重新調整加熱器功率并回 到上面第(5)步,如果達到,則進入下一步;(7)判斷測試進行時間,持續(xù)48小時后,結束測試。測試存儲的數據通過軟件EXCEL轉換為直觀的曲線圖表,依據公式(1)、(2)進行 計算,可以得到地層導熱系數、熱阻或地埋管單位井深換熱量這些地埋管部分設計的重要 參數。本實用新型的有益效果為測試儀結構緊湊、便于攜帶;多種數據觀測方式,保證 測試的順利進行;一臺儀器可以同時實現地層熱物性測試和換熱量測試的兩種測試模式, 一機兩用,經濟方便;兩個循環(huán)泵輪流使用,延長了循環(huán)泵的使用壽命,同時可以無級調節(jié) 水泵的轉速,測試調節(jié)較方便;現場運行穩(wěn)定、測試數據準確,利于地源熱泵空調系統的研 發(fā)和推廣應用。
圖1為測試儀的原理結構示意圖;圖2為測試儀監(jiān)控系統的儀表系統框圖;圖3為測試儀監(jiān)控系統電氣原理圖;圖4為特制接頭示意圖;圖5為測試儀測試流程圖。圖中1-流量傳感器;2-循環(huán)水泵;3-電加熱器;4-膨脹罐;5-溫度傳感器; 6-壓力傳感器;7-排氣閥;8-三通閥;9-補水閥;10-供電電源;11-伺服電機驅動器; 12-監(jiān)控系統;13-功率傳感器;14-特制接頭;15-U型地埋管。
具體實施方式
以下結合附圖與實施案例對本實用新型作進一步說明。實施例1圖1為測試儀的原理結構示意圖,本測試儀包括管路循環(huán)系統、測試系統和監(jiān)控 系統。其中管路循環(huán)系統由流量傳感器1、循環(huán)水泵2、電加熱器3、膨脹罐4、排氣閥7、 特制接頭14、U型地埋管15、三通閥8和補水閥9所構成,流量傳感器1 一側通過DN32的 不銹鋼管管道與測試儀入口 A端用螺紋連接,該段管道上接有三通閥8,測試儀補水C端接 在三通閥8下端管道上,在測試儀補水C端管道上接有補水閥9,LWGY-25渦輪流量傳感器 1的另一側通過DN32的不銹鋼管管道和PWN-162型循環(huán)水泵2用螺紋相接,循環(huán)水泵2上 部通過管道與額定加熱功率為12KW的電加熱器3下部用焊接連接,電加熱器3上部通過管 道與膨脹罐4用弧焊接相連,電加熱器3的一側通過管道與測試儀出口 B端用螺紋連接,該 處管道上用螺紋連接有排氣閥7,測試儀入口 A端通過特制接頭14與U型地埋管15的出口 用螺紋連接,測試儀出口 B端通過特制接頭14與U型地埋管15的入口用螺紋連接,從而構 成一個管路循環(huán)系統;測試儀中的連接管道、接頭、彎頭和三通采用的是DN32的不銹鋼管,膨脹罐4電弧 焊接在電加熱器3的上端,P2壓力傳感器6和T2溫度傳感器5用電弧焊接在電加熱器3的 一側的管道上,連接循環(huán)水泵2和電加熱器3的管道部分電弧焊接在電加熱器3下端,測試 儀管路循環(huán)系統其他部件在循環(huán)管路中的連接均是通過連接管道、接頭、彎頭或三通螺紋 連接,兩個循環(huán)水泵2并聯在管路循環(huán)系統中。上述U型地埋管15是測試現場預先埋好的,埋管內充滿水并對端口進行了密封, 鉆孔已回填,圖1中黑線右側部分的U型地埋管15不屬于本測試儀的裝置范圍,故用虛線不意。測試系統由流量傳感器1、溫度傳感器5、壓力傳感器6、功率傳感器13所構成, LWGY-25渦輪流量傳感器1 一端螺紋連接在測試儀入口 A端管道上,另一端和監(jiān)控系統12 相連,在流量傳感器1和測試儀入口 A端相連接的管道上及電加熱器3和測試儀出口 B端 相連接的管道上分別布置T1和T2溫度傳感器5及P1和P2壓力傳感器6,在測試儀箱體內 部和外部分別布置一個T3和T4溫度傳感器5,I\、T2、T3、T4溫度傳感器5、P1和P2壓力傳感 器6的另一端和監(jiān)控系統12相連,功率傳感器13 —端和電加熱器3相連,另一端和監(jiān)控系 統12相連。圖2為測試儀監(jiān)控系統的儀表系統框圖,儀表系統的組成為模擬量測量模塊一 端與流量傳感器1、Ι\、Τ2、Τ3、Τ4溫度傳感器5、Pi和P2壓力傳感器6、功率傳感器13相連接, 另一端與A/D轉換模擬輸入模塊相連接,PLC —端和A/D轉換模擬輸入模塊相連接,另一端 通過系統I/O 口與人機界面、開關量輸出相連接,人機界面與U盤存儲裝置、PC機連接,另 為系統提供配套電源及風扇。圖3為測試儀監(jiān)控系統電氣原理圖,操作控制系統的組成為220V交流電源10,該 電源通過相序保護繼電器與儀表開關、儀表電源連接;同時水泵電源經水泵開關與儀表電 源并聯;同時380V交流電源10通過相序保護繼電器、接觸器開關與電加熱器3連接,電加熱器3與功率傳感器13輸入端相連。上述流量傳感器1為LWGY-25渦輪流量傳感器,用以產生與流量值相對應的脈 沖信號;溫度傳感器5為PT100,用以產生與溫度值相對應的標準電流信號;壓力傳感器 6為HM20-1型壓力變送器,用以產生與壓力值相對應的電壓信號;功率傳感器的型號為 H(-6013,用以產生與功率值相對應的電壓信號;電加熱器3的額定加熱功率為12KW,保證 足夠的加熱功率,通過控制加熱功率來實現對電加熱器3加熱功率的控制;對循環(huán)水泵2進 行了伺服電機改造,智能調速儀型號為XMT-30001D,用來實現對水泵轉速的無級調節(jié),從而 實現對循環(huán)液流量的無級調節(jié);兩個循環(huán)水泵型號為PWN-162,可以按照設定的時間輪流 使用,減輕了連續(xù)運行時過熱對測試的影響,也延長了循環(huán)水泵的使用壽命。上述A/D轉換模擬輸入模塊的型號為04AD-E2 ;PLC的型號為DVP16ES2 ;人機界面 的型號為D0P-B07S211,人機界面帶有U盤多程序存儲功能,存儲容量的大小取決于外接U 盤的內存大小,在整個工作過程中,所有的測試數據將被保存到可移動U盤中,方便拷貝數 據;任意時刻的測試數據將在人機界面上顯示,人機界面還帶有標準的RS485接口,可以將 測試數據上傳至PC機,利用組態(tài)王軟件可以將顯示屏上的數據顯示出來,并以圖形曲線的 形式顯示數據的實時變化,觀測到的結果也可以在PC機上進行存儲;在測試儀處安裝發(fā)射 器,在遠處的PC機處(200米范圍內)安裝接收器,可以實現無線遠程監(jiān)控,同樣可以實現數 據的觀測和存儲。圖4為特制接頭14示意圖,特制接頭14是由兩個DN32的90度彎頭和一個DN32 的直流三通電弧焊接而成,連接的是雙U型的U型地埋管15,特制接頭14和測試儀部分的 連接是螺紋連接,在接U型地埋管15的一端需和一端帶有內螺紋另一端可以和U型地埋管 15熱熔連接的接頭相連;如果是單U型的地埋管15就不需要特制接頭,只需要上述的帶有 內螺紋的接頭即可將測試儀和U型地埋管15相連接,因常用的地埋管為DN25或DN32的 HDPE管,故常用的接頭為DN25或DN32的帶內螺紋的PE接頭,測試儀的管徑和U型地埋管 管徑不一致時,中間用DN32-DN25的PE變徑接頭熱熔連接。實施例2圖5為測試儀測試流程圖,本實用新型的測試過程具體包括以下幾個步驟第一步測試前的準備。將裝滿循環(huán)液的地埋管埋設在按設計要求鉆好孔的地層 中,鉆孔回填后,放置2 3天,使得地溫恢復到初始狀態(tài),減少鉆孔對地層的擾動,保證測量 結果的準確。將測試儀循環(huán)管道的A、B兩端分別與U型地埋管15的兩端用特制接頭14相 連接,至此即形成一個完整的回路。接通電源后,打開排氣閥7、補水閥9、將三通閥8開向 排氣狀態(tài),開啟循環(huán)水泵2,調節(jié)水泵轉速即調節(jié)流量至設定值,通過補水端C將循環(huán)回路 中充滿水,排出循環(huán)回路中的氣體,關閉排氣閥7、補水閥9,將三通閥8開向循環(huán)狀態(tài),測試 準備完畢,可以開始測試工作。第二步模式選擇。選擇地層熱物性測試模式或地埋管換熱量測試模式。第三步不同模式測試1.在地層熱物性測試模式下,具體步驟如下(1)選擇控制加熱功率的模式;(2)設置循環(huán)水泵2切換時間;( 3 )開啟循環(huán)水泵2和電加熱器3 ;[0080](4)設定加熱功率和循環(huán)流量;(5)測試、存儲數據;(6)檢測地埋管進出口溫差是否達到要求,如果未達到,則重新調整加熱器功率并 回到上面第(5)步,如果達到,則進入下一步;(7)判斷測試進行時間,持續(xù)48個小時后,結束測試;2.在地埋管換熱量測試模式下,具體步驟如下( 1)選擇控制地埋管入口水溫的模式;(2)設置循環(huán)水泵2切換時間和地埋管入口水溫;( 3 )開啟循環(huán)水泵2和電加熱器3 ;(4)設定循環(huán)流量;(5)測試、存儲數據;(6)檢測地埋管入口水溫是否達到要求,如果未達到,則重新調整加熱器功率并回 到上面第(5)步,如果達到,則進入下一步;(7)判斷測試進行時間,持續(xù)48小時后,結束測試。測試存儲的數據通過軟件EXCEL轉換為直觀的曲線圖表,依據公式(1)、(2)進行 計算,可以得到地層導熱系數、熱阻或地埋管單位井深換熱量這些地埋管部分設計的重要 參數。應用本測試儀可以實現地層熱物性測試與散熱量測試兩種測試模式的測試,適應 性強,可以滿足不同類型的測試需求。實施例3地埋管有效深度為80m,測試孔的地埋管為單U型,采用的是PE100- Φ 25mm高密度 聚乙烯管材,地埋管回填料為膨潤土、細砂的混合漿(1 :4),鉆孔孔徑為Φ150πιπι,管內循環(huán) 介質為清水。將實施例1的測試儀循環(huán)管道的A、B兩端分別與U型地埋管15的兩端用DN32的 帶有內螺紋的PE接頭和DN32-DN25的PE變徑接頭相連接,其中變徑接頭和U型地埋管之 間、與帶有內螺紋的PE接頭之間是熱熔焊接,帶有內螺紋的PE接頭與測試儀之間是螺紋連 接,至此即形成一個完整的回路。接通電源后,打開排氣閥7、補水閥9,將三通閥8開至排 氣狀態(tài),選擇控制加熱功率的模式,開啟循環(huán)水泵,調節(jié)水泵轉速即調節(jié)流量至設定值,將 測試箱內的循環(huán)管中也充滿水,排出循環(huán)回路中的氣體,關閉排氣閥7、補水閥9,將三通閥 8開至循環(huán)狀態(tài),正式開始測試。在一定時間內連續(xù)采集到的加熱功率、測試儀入口溫度和 出口溫度、流量值作為測量數據,再利用參數估算法求出巖土的平均導熱系數和鉆孔熱阻, 達到檢測目的,測試及計算結果下表。
權利要求1. 一種地源熱泵的地層原位熱物性及地埋管換熱量測試儀,其特征在于它包括管路循 環(huán)系統、測試系統和監(jiān)控系統;其中管路循環(huán)系統由流量傳感器(1)、循環(huán)水泵(2)、電加熱 器(3)、膨脹罐(4)、排氣閥(7)、特制接頭(14)、U型地埋管(15)、三通閥(8)和補水閥(9)所 構成,流量傳感器(1) 一側通過管道與測試儀入口(A)端連接,該段管道上接有三通閥(8), 測試儀補水口(C)端接在三通閥(8)下端管道上,在測試儀補水口(C)端管道上接有補水閥 (9),流量傳感器(1)的另一側通過管道和循環(huán)水泵(2)下部相接,循環(huán)水泵(2)上部通過管 道與電加熱器(3)下部連接,電加熱器(3)上部通過管道與膨脹罐(4)相連,電加熱器(3)的 一側通過管道與測試儀出口(B)端連接,該處管道上接有排氣閥(7),測試儀入口(A)端通 過特制接頭(14)與U型地埋管(15)的出口連接,測試儀出口(B)端通過特制接頭(14)與 U型地埋管(15)的入口連接;所述的測試系統由流量傳感器(1)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)、功率傳感器(13) 所構成,流量傳感器(1) 一端接在測試儀入口(A)端管道上,另一端和監(jiān)控系統(12)相連, 在流量傳感器(1)和測試儀入口(A)端相連接的管道上及電加熱器(3)和測試儀出口(B) 端相連接的管道上分別安裝T1和T2溫度傳感器(5)及P1和P2壓力傳感器(6),在測試儀箱 體內部和外部分別布置T3和T4溫度傳感器(5 ),所述T1、T2、T3、T4溫度傳感器(5 )、P1和P2 壓力傳感器(6)的另一端分別和監(jiān)控系統(12)相連,功率傳感器(13) —端和電加熱器(3) 相連,另一端和監(jiān)控系統(12)相連;所述的監(jiān)控系統(12)由儀表系統和操作控制系統組成,其中儀表系統的組成為模擬 量測量模塊一端分別與流量傳感器(1)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)、功率傳感器(13) 相連,另一端與A/D轉換模擬輸入模塊相連,PLC—端和A/D轉換模擬輸入模塊相連,另一端 通過系統I/O 口與人機界面、開關量輸出相連接,人機界面與U盤存儲裝置、PC機連接,另 為系統提供配套電源及風扇;操作控制系統的組成為220V交流電源,該電源通過相序保 護繼電器與儀表開關、儀表電源連接;同時伺服電機驅動器(11)與儀表電源并聯;通過調 節(jié)伺服電機驅動器(11)上的旋鈕開度來改變水泵的轉速,同時380V交流電源通過相序保 護繼電器、接觸器開關與電加熱器(3)連接,電加熱器(3)與功率傳感器(13)輸入端相連, 以上所有電源均來自于供電電源(10 )。
專利摘要本實用新型公開了一種地源熱泵的地層原位熱物性及地埋管換熱量測試儀,該測試儀包括管路循環(huán)系統、測試系統和監(jiān)控系統,其中管路循環(huán)系統由流量傳感器、循環(huán)水泵、電加熱器、膨脹罐、排氣閥、三通閥、補水閥通過接頭連接U型地埋管所構成的回路;測試系統由流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、功率傳感器所構成,并分別與監(jiān)控系統相連,該測試儀結構緊湊,便于攜帶,一臺機器可以同時實現地層熱物性測試和換熱量測試的兩種測試模式,一機兩用,經濟方便;兩個循環(huán)泵輪流使用,延長了循環(huán)泵的使用壽命,測試調節(jié)較方便,測試數據準確。
文檔編號G01K17/08GK201885985SQ20102060512
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權日2010年11月15日
發(fā)明者李曉昭, 車平, 馬娟 申請人:江蘇南華地下空間研究所有限公司