國(guó)內(nèi)首臺(tái)車載淺層地溫能響應(yīng)試驗(yàn)臺(tái)交付使用

不久前,由北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院華清榮昊公司自主研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)對(duì)外銷售的大型車載淺層地溫能冷熱響應(yīng)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)驗(yàn)收并交付安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站使用,標(biāo)志著國(guó)內(nèi)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(shí)驗(yàn)設(shè)備商用的開(kāi)始。

華清榮昊公司于2003年研制了第一代可移動(dòng)柜式熱物性測(cè)試儀,2006年提出穩(wěn)定工況試驗(yàn)方法,并以此研制出第二代測(cè)試產(chǎn)品——淺層地溫能冷熱響應(yīng)試驗(yàn)臺(tái),2007年在總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制了第三代 HQ—H2淺層地溫能冷熱響應(yīng)試驗(yàn)臺(tái),并申請(qǐng)了國(guó)家專利,現(xiàn)已應(yīng)用于工程實(shí)踐。

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

便攜式熱響應(yīng)測(cè)試儀(HQ-LB)將測(cè)試設(shè)備安裝于手提箱內(nèi),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便,但需外掛水箱,適合面積較小的建筑或?qū)y(cè)試精度要求不高的項(xiàng)目。可移動(dòng)柜式熱響應(yīng)測(cè)試儀(HQ-M G)是在便攜式的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,為提高設(shè)備性能、增加測(cè)試功能,增大了外殼尺寸,提高了加熱功率,增加了變頻設(shè)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(kāi)發(fā)的功能最強(qiáng)的淺層地?zé)崮芾錈犴憫?yīng)試驗(yàn)臺(tái),將測(cè)試設(shè)備安裝于廂式貨車的車廂內(nèi),設(shè)備運(yùn)行環(huán)境更穩(wěn)定。該試驗(yàn)臺(tái)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制無(wú)人值守,數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄,可輸出為電子文檔;系統(tǒng)帶有密碼保護(hù)功能和故障報(bào)警功能,可實(shí)現(xiàn)巖土體初始溫度測(cè)試;穩(wěn)定熱流模擬試驗(yàn);穩(wěn)定工況模擬試驗(yàn);間歇運(yùn)行試驗(yàn);地層溫度恢復(fù)測(cè)試;穩(wěn)定熱流、穩(wěn)定工況聯(lián)合試驗(yàn);多孔聯(lián)合試驗(yàn)及熱干擾試驗(yàn)等功能測(cè)試。

該設(shè)備的地埋管地源熱泵系統(tǒng)和換熱器設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。如果地埋管換熱器設(shè)計(jì)參數(shù)偏小,將導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低、費(fèi)用增加,甚至無(wú)法正常啟動(dòng),進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo);而設(shè)計(jì)參數(shù)偏大,則會(huì)造成系統(tǒng)初投資增加,影響系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。因此,做好地埋管換熱器換熱能力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作非常重要。目前針對(duì)地埋管換熱器換熱測(cè)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(jìn)出水溫度的響應(yīng)情況,進(jìn)而利用測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)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(shè)計(jì)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(yùn)行工況,通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱量或制冷量,從而達(dá)到運(yùn)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(cè)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(cè)試方法各有優(yōu)缺點(diǎn),可將兩種測(cè)試方法結(jié)合使用,從而可以更加科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行地埋管換熱器的設(shè)計(jì)。

車載淺層地溫能冷熱響應(yīng)試驗(yàn)臺(tái)作為巖土熱物性及地埋管換熱器換熱能力的試驗(yàn)設(shè)備,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

(選自:國(guó)土資源網(wǎng)2009年12月8日)