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(jìn)水口和出水口 相連，形成一個閉合回路。利用水泵驅(qū)動管路中的液體循環(huán)，以電加熱器作為熱源對液體加熱，并通過控制器對向地下輸入的熱量進(jìn)行控制，保證輸入地下的熱量恒定。測試儀將采集連續(xù)運(yùn)行數(shù)＞48h 的埋管換熱器的進(jìn)出口流體溫度、流體流量值、電加熱器制熱量等數(shù)據(jù)，根據(jù)線熱源模型，分析及計算后得出地層平均熱傳導(dǎo)系數(shù)和鉆孔熱阻等土壤的熱物性參數(shù)。

淺層地?zé)崮苁翘N(yùn)藏在淺層巖土體和地下水中的低溫、清潔的可再生i地溫資源，其資源豐富，分布廣泛，溫度穩(wěn)定，具有一定的可再生性、儲存性。隨著能源資源日益短缺和礦產(chǎn)化學(xué)能源所帶來的環(huán)境污染日益嚴(yán)峻，目前以淺層地?zé)崮転槔?、熱源的具有低耗、?jié)能環(huán)保特點的地埋管地源熱泵系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。

然而這項技術(shù)在實際推廣應(yīng)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，如果熱物性參數(shù)選取偏大或偏小，則所設(shè)計的換熱系統(tǒng)可能無法滿足負(fù)荷需求，也有可能造成設(shè)計的換熱系統(tǒng)過大，從而大大增加初投資，造成浪費。這對地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用推廣十分不利。巖土熱響應(yīng)試驗的出現(xiàn)解決了這一難題。

測試原理

這種現(xiàn)場測試?yán)玫氖菬岱磻?yīng)實驗法的原理，即通過向地下輸入恒定的熱量，進(jìn)而檢測土壤的溫度響應(yīng)來估計土壤熱物性的方法。其原理如圖2.1：由原理圖中可以看出，流體經(jīng)過電加熱器加熱后，被送入到地下，由于加熱后的流體溫度高于地下土壤的溫度，故熱量通過管壁由流體向土壤放熱，這樣從地下再回到測試儀中的流體的溫度就存在一定的變化，這就是地下土壤的溫度響應(yīng)。在儀器與地下管路相連的地方各設(shè)置一個溫度傳感器，這樣就可以采集到管道平均溫度的實時數(shù)值，這是用來估計大地導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。