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巖土熱響應測試的目的
作為地源熱泵工程的核心技術,地埋管換熱器的設計是決定地源熱泵系統(tǒng)成功的關鍵之一,設計出現(xiàn)偏差可能導致系統(tǒng)運行效率降低甚至無法正常運行。
對于地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器的設計,無論是利用相關軟件計算還是使用工程上簡化計算公式,巖土的熱物性參數(shù)及測算的每延米地埋管換熱孔的換熱量都是地源熱泵系統(tǒng)地下埋管換熱器設計的一個重要參數(shù),每延米地埋管換熱孔換熱量的大小對鉆孔深度與個數(shù)有著直接的影響。如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏大,則所設計的地下?lián)Q熱系統(tǒng)可能達不到負荷需求,導致系統(tǒng)運行效率降低甚至無法正常運行;如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏小,則直接導致地下?lián)Q熱系統(tǒng)規(guī)模過大,從而大大增加地源熱泵系統(tǒng)的初投資。
所以,采用可靠的試驗設備,通過地下巖土熱物性測試并利用專業(yè)軟件分析,準確測試地埋管施工地區(qū)巖土的熱物性參數(shù)、從而測算確定每延米地埋管換熱孔的換熱量,為地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器設計、換熱孔鉆鑿施工工藝等提供必要的基本依據(jù)。
巖土熱響應測試的過程與步驟
①鉆孔
工程前期的鉆孔工作較為重要,主要確定地層構(gòu)造,未來項目鉆進深度等,并且為后期靜默溫度測試及熱反應測試提供必要的基礎。
②下管及回填
本測試孔擬使用PE100型換熱管路,形式為單孔雙U型換熱器,即換熱孔內(nèi)數(shù)設4根換熱管路。下管方式為管內(nèi)注水、鉆桿頂進。下完畢后為保證換熱孔密實,馬上進行回填處理。填料采用膨潤土基填料。因填方式為沿孔壁四周均勻慢速回填方式,防止因回填過快導致的填料搭橋。
巖土熱物性測試在地源熱泵的實際應用中扮演著什么樣的角色
巖土熱物性測試是地源熱泵室外地埋系統(tǒng)設計、熱泵機組選型、水泵選型、閥門的選型、管路系統(tǒng)設計等工作的基礎工作之一,就像建筑物做的地質(zhì)承載力勘查一樣,這是基礎的工作。熱物性測試工作是一項簡單又復雜的工作,同時也牽涉到了很多方面的專業(yè)知識,專業(yè)知識性強,涉及面廣。一個完整的測試報告需要具備多項專業(yè)知識來完成。
目前地源熱泵巖土熱物性測試主要有哪些方法和工具
巖土的熱物性作為巖土本身的一種物理性質(zhì),無論對其進行放熱或是取熱試驗,其數(shù)據(jù)處理過程基本相同(目前排冷數(shù)據(jù)如何分析正在進行)。因此規(guī)范中只要求采用向巖土施加一定功率(這里應該理解為冷量和熱量)的方式,來進行熱響應試驗。巖土體熱物性測試儀采用的“恒熱流法”,即通過電加熱器提供一個相對穩(wěn)定的加熱功率,記錄進出口溫度、熱量等數(shù)據(jù)。