巖土熱響應試驗技術(shù)在實際推廣應用中存在一個很大的技術(shù)瓶頸,即地層的熱物性參數(shù)多來自室內(nèi)實驗室對巖土樣的測試或依靠工程經(jīng)驗估算,并沒有現(xiàn)場測試。巖土熱響應試驗通過采集系統(tǒng)對水溫、流量、壓力、加熱(或制冷)功率等數(shù)據(jù)進行采集,終通過軟件分析計算得出巖土熱物性相關(guān)參數(shù),供設(shè)計使用。隨著能源資源日益短缺和礦產(chǎn)化學能源所帶來的環(huán)境污染日益嚴峻,目前以淺層地熱能為冷、熱源的具有低耗、節(jié)能環(huán)保特點的地埋管地源熱泵系統(tǒng)得到了廣泛應用。
地埋物熱綜合測試儀的測試原理如下:在將要埋設(shè)地下?lián)Q熱器的現(xiàn)場鉆孔,鉆孔結(jié)束后下管,并按設(shè)計要求回填。測試時將鉆孔中的U 形管換熱器與測試儀管道進水口和出水口 相連,形成一個閉合回路。巖土熱響應試驗通過儀器內(nèi)的加熱或者制冷裝置將流入地埋管的水加熱或制冷,管內(nèi)的水通過地下上百米的恒溫地層后,會有一定的熱交換,流出地埋管的水溫會有所上升或下降。巖土熱響應測試儀器地埋管的兩端接入到測試儀主機中工業(yè)制冷片形成的同一冷端或者同一熱端,所述地埋管設(shè)置有循環(huán)水泵、總空氣開關(guān)、注水口。
巖土熱響應測試儀它采用先進的微電子控制技術(shù),根據(jù)熱反應實驗法的原理,通過向地下輸入恒定的熱量,記錄時間、采集液體流量、加熱功率、進/出水溫度等參數(shù),進而測量土壤的溫度響應,計算巖土熱物性。同時在綜合考慮對Carslaw柱源模型已有修正的基礎(chǔ)上,提出了圓柱源綜合修正模型。然后借助二維垂直換熱器數(shù)值模型,將原模型和柱熱源修正模型的計算結(jié)果進行了比較,證明了修正模型比原模型具有更好的計算精度。熱反應測試儀基于熱敏材料受熱變色的原理,采用按照國家及標準規(guī)定設(shè)計的加熱塊,用于測定各種熱敏材料的受熱變色狀況,以及不同工況下的變色程度,進而指導大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
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