國內(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)通過驗(yàn)收并交付安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站使用,標(biāo)志著國內(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)測試儀(HQ-LB)將測試設(shè)備安裝于手提箱內(nèi),結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便,但需外掛水箱,適合面積較小的建筑或?qū)y試精度要求不高的項(xiàng)目?？梢苿?dòng)柜式熱響應(yīng)測試儀(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,甚至無法正常啟動(dòng),進(jìn)而無法實(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)場試驗(yàn)工作非常重要。目前針對(duì)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(jìn)出水溫度的響應(yīng)情況,進(jìn)而利用測試數(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(diǎn),可將兩種測試方法結(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)了國內(nèi)空白。

(選自:國土資源網(wǎng)2009年12月8日)