巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)的基本原理是，用連接管將測試儀器與制作好的地埋管換熱器對接，補(bǔ)滿水后通過儀器內(nèi)水泵的驅(qū)動，使得管內(nèi)的水在封閉狀態(tài)下進(jìn)行循環(huán)流動，由控制器將水流控制在一定的流量（或設(shè)計(jì)值），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，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(jìn)行采集，終通過專業(yè)軟件分析計(jì)算得出巖土熱物性相關(guān)參數(shù)，供設(shè)計(jì)使用。

土壤源熱泵空調(diào)是一種利用淺層地?zé)岬目稍偕茉纯照{(diào)技術(shù),具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。在地源熱泵技術(shù)中,地埋管換熱器的換熱性能對地源熱泵系統(tǒng)的整體性能有著決定性的影響,而土壤熱物性參數(shù)是埋地管換熱器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù),直接決定了地埋管的長度和地源熱泵系統(tǒng)的初投資。因此,準(zhǔn)確地獲得土壤熱物性參數(shù)是非常重要的。在土壤熱響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過對地源熱泵換熱器地下豎直埋管非穩(wěn)態(tài)傳熱分析,提出了針對回填材料的熱阻修正因子,并引入了熱短路修正方法對循環(huán)水平均溫度進(jìn)行修正。

熱響應(yīng)測試主要通過熱響應(yīng)測試儀來實(shí)現(xiàn)，我國有多家單位都研制熱響應(yīng)測試儀，但是這些儀器都處在自主研發(fā)、自主應(yīng)用的狀態(tài)下，對于測試結(jié)果尚無正規(guī)的檢測認(rèn)證，很多熱響應(yīng)測試儀器在測量的準(zhǔn)確性方面都存在問題。為確保產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展，需對熱響應(yīng)測試設(shè)備的性能進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)和衡量。若采用實(shí)際地埋管換熱孔對儀器進(jìn)行性能檢測，會受到自然降雨、地層中變溫層溫度發(fā)生變化等環(huán)境因素的影響，“換熱孔”的熱物性參數(shù)會發(fā)生變化，也就是說實(shí)際地埋管換熱孔并不標(biāo)準(zhǔn)。

巖土熱響應(yīng)測試儀器

1、測試儀器

由國際地源熱泵協(xié)會（IGSHPA）委托的代表Dr.R.K.Beier博士、美國地源熱泵系統(tǒng)土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)專家G.N.wBank 先生參加，七名中國暖通空調(diào)、自控、地質(zhì)、國家標(biāo)準(zhǔn)制定專家，共九名中外專家組成的專家組于2008年10月20日—22日，在北京工業(yè)大學(xué)舉行“地源熱泵系統(tǒng)土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)現(xiàn)場測定儀”鑒定會通過的，達(dá)到了水平的機(jī)組。