基于地源熱泵便攜式巖土熱物性測試儀研制
1.2主機軟件
該系統軟件采用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程,采用功能模塊和子程序結構。軟件的主要程序由數據采集、鍵盤(pán)、顯示、時(shí)鐘、通訊、打印等組成。
2 測試結果
為了計算周?chē)鷰r土的熱物性參數,可采用參數估計結合非穩態(tài)傳熱模型的方法。將通過(guò)傳熱模型得到的結果與實(shí)際測量的結果進(jìn)行對比,使得方差和f=Σ(Tcal,i -Texp,i)2取得最小值時(shí)。調整后的熱物性參數數值即是所求的結果。其中,Tcal,i為第I時(shí)刻由模型計算出的導管中流體的平均溫度;Texp,i為第i時(shí)刻實(shí)際測量的導管中流體的平均溫度;N為實(shí)驗測量數據的組數。
以下是利用巖土熱物性測試儀及開(kāi)發(fā)的軟件對山東建筑工程學(xué)院學(xué)術(shù)報告廳地源熱泵空調系統工程現場(chǎng)的地下巖土熱物性參數進(jìn)行測試的測試結果;
鉆孔孔徑115mm,深度60m,埋管內徑25mm、外徑32mm,管間距70mm,地下巖土初始溫度14.5℃管壁導熱系數0.33W/m℃,鉆孔回填材料導熱系數1.5W/m℃,加熱功率48W/m。
測試時(shí)間對測試結果的影響如圖3所示。由圖3可以看出,測試時(shí)間不同,計算出的鉆孔周?chē)叵聨r土的平均導熱系數也不同。當測試時(shí)間達到約50小時(shí)后,測出的導熱系數趨于穩定,維持在1.530~1.538 W/m℃的范圍之間。通常測試時(shí)間可以選取60小時(shí)左右,這樣既可以保證獲得正確的導熱系數,又可以避免測試時(shí)間過(guò)長(cháng)。
維持其它條件不變,只改變導管上升管與下降管之間的間距,其對巖土導熱系數的影響見(jiàn)圖4。當管間距變化約為0.0lm時(shí).計算出的導熱系數變化約為4~8%。由圖中可以看出,間距越大,計算出的導熱系數越?。哼@是由于間距越大,鉆孔內的熱阻越小,在總熱阻不變的情況下.周?chē)鷰r土的導熱熱阻大。即導熱系數小。因此如何確定管于間距是設計地源熱泵系統中值得認真探討的問(wèn)題。
3 應用前景
多年來(lái)我國在熱泵技術(shù)的應用方面一直處于理論探討階段,對地源熱泵更缺乏系統的研究。在供熱空調中應用熱泵技術(shù)的主要制約因素曾經(jīng)是電力供應不足和人民群眾消費水平較低,熱泵空調系統的市場(chǎng)需求尚未形成。改革開(kāi)放以來(lái),隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,以上兩個(gè)制約因素已不復存在,空調和供熱已成為普通百姓的需求,而地源熱泵由于其具有技術(shù)上的優(yōu)勢和節能的優(yōu)點(diǎn),將成為供熱和空調系統的最佳選擇方案。研究開(kāi)發(fā)地源熱泵空調系統并使之產(chǎn)業(yè)化,有可能成為我國經(jīng)濟發(fā)展的一個(gè)新的增長(cháng)點(diǎn)。
評論