地源热泵中的单孔换热功率处理方法

摘要

本发明涉及一种地源热泵技术领域，特别涉及一种地源热泵中地下岩土体综合导热系数、地下岩土体体积比热容、单孔换热功率处理方法。包括如下步骤：接受地源热泵系统的工程参数数据；选择若干地埋管进行热响应测试，及采集测试数据；对于所述测试数据进行线性拟合，及基于线性拟合之结果判定拟合优度、选择测试数据；处理上述工程参数数据及测试数据以获得所需处理结果。其优点是：可以通过软件快速准确的进行地层综合导热系数，体积比热容，每个孔的钻孔热阻计算，最后得出群孔钻孔换热能力是否达到设计预期的效果，避免了在人为因素对测试结果产生的影响，使用软件进行分析处理提高了工作效率，对整个地源热泵系统正常运行提供保障。

主权项

1.一种地源热泵中的单孔换热功率处理方法，用于测试地源热泵系统中地埋管的换热能力，其特征在于所述测试方法包括如下步骤：接受地源热泵系统的工程参数数据；选择若干地埋管进行热响应测试，及采集测试数据；对于所述测试数据进行线性拟合，及基于线性拟合之结果判定拟合优度、选择测试数据；处理上述工程参数数据及测试数据以获得所需处理结果；所述处理数据指的是：使用方程计算被测孔内地埋管的换热量，其中：Q1为单孔换热功率、为水流量、为出水水温、为进水水温、为水的密度、为水的比热，基于恒热流法实验获得的数据获得地埋管内流体平均温度T_av与时间t的拟合曲线图，并使用方程计算斜率K和截距m，之后使用方程获得钻孔土层平均导热系数λ，其中Q为恒定的热功率、H为单孔深度，使用方程计算单孔换热功率D，其中：为地埋管材料导热率、为换热孔中回填料导热率、为换热孔周围岩土体的平均导热率、L为地埋管换热器长度、为地埋管束的等效半径、为地埋管束的等效外径、为换热孔平均外径、为换热温度影响半径、为地埋管内流体的平均温度、为温度影响半径之外岩土体的温度；所述热响应测试的具体步骤为：选择测试换热能力的地埋管，并在所述地埋管周围边缘均设有若干埋深为1.5-5m的温度传感器；将热响应测试设备中的测试管路与所述地埋管连接，将所述温度传感器与所述热响应测试设备中的数据采集模块连接；所述热响应测试设备包括水箱、若干测试管路及数据采集模块；所述水箱内部设置有温控电加热器；所述测试管路由一下行管路和一上行管路组成的，每一组测试管路的一端与所述水箱连通；所述下行管路和上行管路上分别设置有测温传感器、压差传感器及截止阀，所述下行管路上还设置有流量传感器及水泵，所述水泵设置于所述下行管路上近水箱处，每一组所述的下行管路和上行管路之间通过一带有阀门的直通管路连通；数据采集模块连接所述测试管路中的流量传感器、测温传感器及压差传感器； 加热水箱中的水，并开启水泵进行水循环；通过控制各测试管路的截止阀和水泵，将各个测试管路的流量达到一致，并通过控制阀门控制各测试管路的压力；流量传感器、测温传感器、压差传感器及温度传感器测量周边环境数据并传递至数据采集模块中。