國內首臺車載淺層地溫能響應試驗臺交付使用

不久前,由北京市地質勘察技術院華清榮昊公司自主研制的國內首臺對外銷售的大型車載淺層地溫能冷熱響應試驗臺通過驗收并交付安徽省地質環(huán)境監(jiān)測總站使用,標志著國內用于地埋管地源熱泵系統(tǒng)前期巖土熱物性及地埋管換熱器換熱能力實驗設備商用的開始。

華清榮昊公司于2003年研制了第一代可移動柜式熱物性測試儀,2006年提出穩(wěn)定工況試驗方法,并以此研制出第二代測試產(chǎn)品——淺層地溫能冷熱響應試驗臺,2007年在總結現(xiàn)場經(jīng)驗的基礎上研制了第三代 HQ—H2淺層地溫能冷熱響應試驗臺,并申請了國家專利,現(xiàn)已應用于工程實踐。

根據(jù)地源熱泵項目前期勘查的需求,結合具體情況,該公司開發(fā)了3個系列的巖土體熱物性及地埋管換熱器換熱能力測試產(chǎn)品,分別為便攜式、可移動柜式和車載式。

便攜式熱響應測試儀(HQ-LB)將測試設備安裝于手提箱內,結構簡單、攜帶方便,但需外掛水箱,適合面積較小的建筑或對測試精度要求不高的項目?？梢苿庸袷綗犴憫獪y試儀(HQ-M G)是在便攜式的基礎上改進的,為提高設備性能、增加測試功能,增大了外殼尺寸,提高了加熱功率,增加了變頻設備和觸控系統(tǒng),提高了數(shù)據(jù)采集的精度。車載式(HQ-H2)是該公司開發(fā)的功能最強的淺層地熱能冷熱響應試驗臺,將測試設備安裝于廂式貨車的車廂內,設備運行環(huán)境更穩(wěn)定。該試驗臺可實現(xiàn)全自動控制無人值守,數(shù)據(jù)自動記錄,可輸出為電子文檔;系統(tǒng)帶有密碼保護功能和故障報警功能,可實現(xiàn)巖土體初始溫度測試;穩(wěn)定熱流模擬試驗;穩(wěn)定工況模擬試驗;間歇運行試驗;地層溫度恢復測試;穩(wěn)定熱流、穩(wěn)定工況聯(lián)合試驗;多孔聯(lián)合試驗及熱干擾試驗等功能測試。

該設備的地埋管地源熱泵系統(tǒng)和換熱器設計是重點。如果地埋管換熱器設計參數(shù)偏小,將導致系統(tǒng)運行效率降低、費用增加,甚至無法正常啟動,進而無法實現(xiàn)節(jié)能的目標;而設計參數(shù)偏大,則會造成系統(tǒng)初投資增加,影響系統(tǒng)經(jīng)濟性。因此,做好地埋管換熱器換熱能力現(xiàn)場試驗工作非常重要。目前針對地埋管換熱器換熱測試的方法有穩(wěn)定熱流法和穩(wěn)定工況法,穩(wěn)定熱流法向地埋管換熱器提供穩(wěn)定的加熱量或制冷量,記錄地埋管換熱器進出水溫度的響應情況,進而利用測試數(shù)據(jù)計算巖土體的熱物性參數(shù),該參數(shù)可作為地埋管換熱器設計依據(jù);穩(wěn)定工況法是建立穩(wěn)定的地埋管換熱器冬季或夏季運行工況,通過控制系統(tǒng)實時調節(jié)加熱量或制冷量,從而達到運行工況和換熱量保持穩(wěn)定的狀態(tài),該狀態(tài)下地埋管換熱器在測試工況下的換熱量即為該地埋管換熱器的換熱能力。兩種測試方法各有優(yōu)缺點,可將兩種測試方法結合使用,從而可以更加科學、準確地進行地埋管換熱器的設計。

車載淺層地溫能冷熱響應試驗臺作為巖土熱物性及地埋管換熱器換熱能力的試驗設備,填補了國內空白。

(選自:國土資源網(wǎng)2009年12月8日)