岩土热响应试验(长三角某地区岩土热响应测试) 长三角某地区岩土热响应试验:以长三角某地源热泵工程为试验平台，模拟地源热泵地埋管换热器。 以实际放热工况为例，分析了地埋管换热器与周围土壤的换热情况，确定了地埋管热泵系统的实际换热量。 为工程设计提供了参考。 摘要:结合长三角某地区的地源热泵真实工程试验平台，模拟了地源热泵地埋管换热器。取热实际运行情况，分析换热器与周围土壤之间的传热情况，确定换热器的区域地源热泵系统实际换热量。为工程设计提供参考。地源热泵系统技术日趋成熟，在国外已得到广泛应用。目前，在我国大力提倡节能减排的形势下，地源热泵系统得到了大力推广。然而，由于不同地区的地质和气候条件差异很大，地源热泵系统空调节的运行效果受到很大影响。因此，应针对不同地区的实际工程进行实测，为该地区地源热泵系统的工程设计提供技术数据。 本文以长三角地区典型的地源热泵空调制系统为研究对象，模拟实际地源热泵地埋管换热器运行工况，进行地下岩土热响应测试。分析了地源热泵地埋管换热器与周围土壤的换热情况，确定了地源热泵地埋管换热器的实际换热量，为该地源热泵空调节系统的设计提供了工程参考。 1.项目和测试计划的介绍。本工程建筑面积近1800 m2，拟采用地源热泵系统。 共有两个测试孔，采用双U25 PE管敷设，埋深80m，回填5%膨润土和95%黄砂。 埋地管道每隔十米绑上温度探头，测量地下土壤的温度分布。 2.热响应测试装置介绍采用自行设计的热响应测试系统完成测试，既可以进行放热测试，也可以进行吸热测试。 整个系统包括电加热系统、制冷系统、循环系统和数据采集系统。 1)电加热系统:采用电加热管，最大加热功率6 kW，加热功率可根据测试孔深度由可控硅调节。 2)制冷系统:选用1台额定制冷量为9 kW的风冷冷水机组，压缩机采用变频技术，可根据试验孔深度调节制冷量。 3)循环系统:包括保温水箱、循环水泵、管道、过滤器、阀门等。 4)数据采集系统:采用GPRS远程采集系统，采集的数据包括进出口温度、压力、水箱水位、循环流量、加热器功率等。 流量计采用电磁流量计。 温度由Pt100铂电阻温度传感器测量。 3.测试数据分析3.1地下岩土初始温度模拟放热工况前，开启系统水泵，观察埋管内流体进出口温度的变化。当埋管出口温度达到稳定水平时，可以认为是地下岩土的初始温度。 本工程1#试验井出水温度为18.5℃，2#试验井出水温度为18.1℃，工程区土壤温度为18.3℃。 3.2地下岩土的热物性参数土壤的平均导热系数&λ；5是地下换热器埋深内其他因素的综合系数。 根据线热源理论，埋地传热介质的平均温度与时间的对数成线性关系，将两者之间的函数关系拟合成直线，得到斜率k和截距。岩土综合导热系数按以下公式计算:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspq & lambda5 =-& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp4 & pi在k:q & mdash；& mdash& mdash& mdash恒功率加热时埋管每延米传热量K-mdash；& mdash& mdash& mdash拟合曲线斜率表1给出了岩土热物性参数:表1岩土热物性参数汇总:热导率[W/(m & middot；℃)]热容量[kJ/(m3 & middot；℃)]钻孔热阻[(m & middot；℃)& nbsp；/W] 1#双U 1.87 2311.53 0.2476 2#双U 1.92 2365.67 0.2658平均值1.89 2338.60 0.2567 3.3模拟夏季放热工况的测试结果稳定工况测试是通过模拟地埋管换热器的实际运行工况，测量地埋管换热器在该运行工况下的实际传热能力的一种测试方法。 本次试验中，1#和2#试验孔模拟夏季，采用恒功率加热。埋地换热器进水温度设定为35℃，流量控制在0.6m/s·s，模拟时间为48小时，为规范规定的最小时间。图1和图2分别显示了48小时内埋管入口和出口水温的变化曲线。可以看出，在48小时内，入口和出口水温已经变得稳定。 表2显示了模拟夏季工况的埋管放热量。 表2 1 #和2#埋管单位长度在模拟夏季条件下的埋管放热[W/m]。60.2 61.3 3.4模拟冬季供暖条件的试验结果。1 #和2 #试验孔模拟冬季，采用恒功率制冷。地埋管换热器入口水温设定为7℃，流量控制在0.6m /s，模拟时间为48小时，为规范规定的最短时间。图3和图4分别显示了1#井和2#井埋管在48小时内的进出口水温变化曲线。可以看出，在48小时内，入口和出口水温的变化变得稳定。 表3显示了模拟冬季条件下埋管的放热情况。 3模拟冬季工况的埋管取热:1#埋管2#埋管热量[W/m] 52.1 51.3 4结论利用自主研发的地源热泵热响应测试装置，对长三角某地源热泵项目的两口试验井进行地下岩土热响应测试，得出以下结论 1)工程场地地下岩土初始平均温度为18.3℃；2)工程场地地下岩土导热系数为1.89 W/(m & middot；℃);3)项目场地内1#埋管单位长度放热量为60.2 W/m，单位长度取热量为52.1 W/m；4)项目场地内2#埋管单位长度放热量为61.3 W/m，单位长度取热量为51.3 W/m；5)单位孔洞的吸放热量只能作为参考，需要根据深化设计规范进行详细计算。 参考[1] GB50366-2005 (2009年版)，中国建筑工业出版社，地源热泵系统工程技术规范[S]。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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