地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè)溫系統(tǒng)說明書

1、地源熱泵溫度場(chǎng)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)原理論述1、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫摘 要：簡(jiǎn)述地源熱泵垂直埋管方式的選擇原理，通過埋管井中，雙U管運(yùn)行時(shí)冷卻水進(jìn)出口水 溫、管內(nèi)水流速計(jì)算出管內(nèi)外換熱熱量， 同時(shí)將土壤近似為半無限大 空間，對(duì)管內(nèi)各點(diǎn)與無限遠(yuǎn)處的土壤同水平點(diǎn)間進(jìn)行傳熱量計(jì)算，對(duì)比數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。運(yùn)用已經(jīng)確定的導(dǎo)熱量，計(jì)算出管與管壁導(dǎo)熱后管 外壁點(diǎn)的溫度，與熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，溫度探測(cè)器測(cè)量到的地埋管在不 同深度、不同時(shí)間段時(shí)各點(diǎn)的溫度，對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，來 探討地源熱泵地埋管系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。2、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫關(guān)鍵詞：地源熱泵直埋

2、管 U型管土壤溫度場(chǎng)3、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫引 言：熱泵技術(shù)在現(xiàn)代社 會(huì)已經(jīng)是一項(xiàng)實(shí)用且普遍的建筑制冷取暖技術(shù)， 其中的土壤源熱泵是 利用地下淺層地?zé)豳Y源進(jìn)行供熱和制冷的高效節(jié)能的新型能源利用 技術(shù)。它利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行冷熱交 換的目的。地源熱泵系統(tǒng)由于其具有節(jié)能效果好、利用可再生資源、 環(huán)保效益顯著、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在越來越被廣泛運(yùn)用。4、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫正文：熱泵是能夠在夏天提供制冷的同時(shí)也提供冬天供暖的一種系統(tǒng)，從能量的角度來看，熱泵系統(tǒng)是通過高品位電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)促使制冷劑工質(zhì)相變循環(huán)與強(qiáng) 制循環(huán)的土壤或者空氣進(jìn)行傳熱。在夏

3、季的時(shí)候?qū)⑹覂?nèi)的高溫傳入介 質(zhì)中，同時(shí)通過冷卻水的循環(huán)將建筑物內(nèi)部達(dá)到適宜的溫度；冬季時(shí)則吸取介質(zhì)中的熱量，通過一定的處理之后輸送給建筑物內(nèi)部進(jìn)行取 暖。5、地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫理論計(jì)算公式地下?lián)Q熱器的目的在于讓管內(nèi)的流體與地下土壤間進(jìn)行熱交換，所以地面溫度場(chǎng)是研究地下?lián)Q熱器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先對(duì)土壤的地溫特性 進(jìn)行描述。受地面空氣和太陽對(duì)地表面輻射作用以及地溫梯度的影 響，地表層溫度發(fā)生著日間的變化，其溫度變化規(guī)律可用公式（1）關(guān)系式來描述：JX誘I JtZt（2, T ） -（-2） cos（azr -z） + 血厲V幾30（1） 式中:t （乙T ）:地下巖土在深為Z,時(shí)刻為T

4、時(shí)的溫度C ; tep:地表面某一時(shí)間周期的平均溫度C;AO:地表面溫度的一階諧量振幅C ;a二入 / p Cp/s ;1/s:日周期為 To=24hma：地下巖土的導(dǎo)溫系數(shù)，3 :圓頻率，3 =2n /T0T0：溫度變化周期，Z:距地面的距離T :時(shí)刻 S1/30 :地溫梯度2009年9月30日溫度變化可近似用公式(2)表示，可算出地面對(duì)應(yīng) 時(shí)間的地面溫度：Y(t)=-4.5cos( n /12)t+24.5(2)已知冷卻出水水溫Tf1、冷卻回水Tf2及流速Q(mào),水在雙U管內(nèi)的循環(huán) 流動(dòng)過程，將雙U管視為左右完全對(duì)稱，參考文獻(xiàn)，可將水溫看做線 性變化，水溫度隨管長變化見公式(3)，可計(jì)算出相應(yīng)

5、時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng) 深度的管內(nèi)流體溫度：T=(Tf 2-Tf i)/202+Tf 1(3)土壤為半無限大非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，無限遠(yuǎn)處溫度t (乙T)穩(wěn)定，流體在雙U管內(nèi)流動(dòng)過程可以看做為管內(nèi)流體與無限遠(yuǎn)處進(jìn)行導(dǎo)熱 的過程。土壤初始溫度均勻；忽略鉆孔的幾何尺度而把它近似為軸 心上的線熱源。在線源模型中，將垂直埋在地下的管子看作一均勻的 線熱源，并假設(shè)該熱源沿深度方向單位長度的散熱量為常量，即具有恒定的熱流。土壤中傳熱方式為沿徑向的純導(dǎo)熱，忽略土壤熱濕傳遞； 土壤與鉆孔接觸良好；土壤為各向同性，熱物性參數(shù)為常數(shù)。在此過 程中有四部分的熱量傳導(dǎo)過程。過程 1,流體在管內(nèi)與管壁進(jìn)行對(duì)流 換熱；過程2，管壁內(nèi)外進(jìn)行導(dǎo)

6、熱；過程3，管外壁與回填物質(zhì)間進(jìn) 行導(dǎo)熱；過程4,回填物質(zhì)與外層土壤進(jìn)行導(dǎo)熱。過程1:流體在管內(nèi)流動(dòng)的過程可以看做流體管內(nèi)受迫對(duì)流換熱，由 水流量Q和管口面積A可以算出水的流速Um進(jìn)而算出計(jì)算出水流 動(dòng)時(shí)的雷諾數(shù)Re二Umd/V根據(jù)西得和塔特(Sieder-Tate )冷卻流體 公式修正關(guān)聯(lián)式(4),可計(jì)算出管內(nèi)流體與管壁的換熱系數(shù) h：Nu=O.O23Ref0.8 Pr/3( Uf/u w)0.14(4)過程2:根據(jù)管的材料高密度聚乙烯管(HDPE10DN32查表知管的導(dǎo) 熱系數(shù)入1,管壁厚度S 1,根據(jù)傅里葉(Fourier J )導(dǎo)熱公式2q=-入 1gradt (w/m )過程3:根據(jù)

7、回填物質(zhì)的物性參數(shù)，查表知回填物質(zhì)的導(dǎo)熱系入2,回填物質(zhì)的厚度為S 2,根據(jù)傅里葉(Fourier J )導(dǎo)熱公式2q=-入 1gradt (w/m )過程4: 土壤的物性系數(shù)查表知土壤導(dǎo)熱系數(shù) 入3, 土壤換熱器熱干 擾半徑為4.5m左右?？山普J(rèn)為為入3,根據(jù)傅里葉(Fourier J )導(dǎo) 熱公式2q=-入 igradt (w/m )二、GPR殞程無線地源熱泵測(cè)溫系統(tǒng)1、系統(tǒng)開發(fā)背景在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長，測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定 后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此對(duì)地源熱能進(jìn)行長期、反復(fù)的監(jiān)測(cè)，才能更好的驗(yàn)證出地溫特性，所以 地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重

8、點(diǎn)。北京博仁集智科技有限責(zé)任公司繼 TD-2009地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè) 控系統(tǒng)后，再次推出TD-2013G PR遠(yuǎn)程測(cè)溫系統(tǒng)，硬件采取先進(jìn)的 ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件在2012年更新升級(jí)，使用.net語言技術(shù)設(shè)計(jì)， 富有人性、直觀明了；測(cè)溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶指 定距離進(jìn)行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地埋管、 地源熱泵溫度場(chǎng)檢 測(cè)、地埋換熱井、豎井及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因本系統(tǒng)的可 靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。2、GPRS地源熱泵測(cè)溫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流程圖豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品特點(diǎn)1 : GPRS傳輸揆式元距離舉制2： jJt鬲可監(jiān)測(cè)51 2個(gè)點(diǎn)，可

9、務(wù)區(qū)城如網(wǎng)1 #-J-L/jm L1113：可多合電皿觀看翁掠 jm.務(wù)器也費(fèi)便JH3、GPRS地源熱泵測(cè)溫系統(tǒng)軟件0人團(tuán)片wr_L gg，.黑匝空怛,丄zF m；I更tt曰 g行出 盤tolAo? MbU ainHBJsa-v- “ 叮 Z4iV上 Aiitsd嚴(yán)B一 西陰乍：Ilh*wl J n VBMita士ftE4uuun：C.tBM-4Hm! Gju jurx HF IAsEU：百：. funa：M itt ZJI3 trfei-塞p?iir 弓戸: I MmAAHftJti _ra工ta迎ilA fe抖故:ae 田 frfflJta 彗幗井；1: ih 日；豪tuillidI【Ii

10、!lliltHLraHDnnKnnnoTU?-nait-i TTTTTW Tip|fl軟件顯示方式:1）層位圖顯示2 ）曲線歷史數(shù)據(jù)顯示 3 ）表格顯示4、地源熱泵無線溫度場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)參數(shù)1)測(cè)量范圍：-55 C +125 C度: 士0.3 (-10 C 80 C) 士0.2 C (10 C 40 C) 0.1 C小于512大于10 s (可設(shè)置)-55 C +125 C小于500 mAC220V /外接大容量鋰電池(續(xù)航7-30天)USB-30 C +80 C2) 精3)4)5)6)7)8)9)分辨率: 采樣點(diǎn)數(shù): 巡檢周期： 報(bào)警閾值: 測(cè)點(diǎn)線長: 供電方式： 通訊接口：10) 工作溫度：11) 電纜防護(hù)等級(jí)： 關(guān)鍵詞：地源熱泵地埋管溫度測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度在線監(jiān)測(cè) 熱泵換熱井實(shí)時(shí)溫度電腦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/GPRS式豎直地埋管地源熱泵溫IP68、IP69K/地源度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)/地埋管測(cè)溫/