地源热泵系统中热响应测试装置.pdf

本发明涉及地源热泵系统热响应试验的测试装置，属于地源热泵系统技术领域，该装置包括：水风机组、两个水泵、水箱、涡轮流量计、三个铂电阻温度传感器和两个截止阀；其中：水风机组入口通过第一水泵与水箱下部出口相连接，水风机组的出口通过管路与水箱的入口相连，构成一个蓄能循环；水箱内部设置有第一铂电阻温度传感器；水箱的底部的出口通过第二水泵和第二铂电阻温度传感器管路与第一截止阀相连接；水箱底部的测试孔通过设置有涡轮流量计和第三铂电阻温度传感器的管路与第二截止阀相连接；构成一个测试循环。本装置可用于地源热泵系统前期热响应试验中，提高了热响应试验的可靠性和全面性，提高指导的数值准确性。

权利要求书
1.  一种地源热泵系统中热响应测试装置，其特征在于，该装置主要包括：水风机组、 第一水泵、第二水泵、水箱、涡轮流量计、第一铂电阻温度传感器、第二铂电阻温度传感 器、第三铂电阻温度传感器、第一截止阀和第二截止阀；其连接关系为：水风机组入口通 过管路与第一水泵的出口相连接；第一水泵的入口与水箱下部出口相连接，水风机组的出 口通过管路与水箱上端的入口相连；水箱内部设置有第一铂电阻温度传感器；水箱的底部 的出口通过管路与第二水泵的入口相连接，第二水泵的的出口通过设置有第二铂电阻温度 传感器管路与第一截止阀相连接；水箱底部的测试孔通过设置有涡轮流量计和第三铂电阻 温度传感器的管路与第二截止阀相连接；该水箱中的水通过第一水泵输送到水风机组，经 水风机组处理完的水流回水箱，构成一个蓄能循环；水箱的水还通过第二水泵经测温后输 送到第一截止阀处；在测试时，水流入测试孔中，经测试孔提取或释放能量的水流回截止 阀，通过管路流回水箱，构成一个测试循环。

2.  如权利要求1所述装置，其特征在于，所述水风机组、水泵、水箱、涡轮流量计、 铂电阻温度传感器、截止阀组装成一个整体设备。

说明书地源热泵系统中热响应测试装置
技术领域
本发明属于热泵技术领域，特别涉及地埋管地源热泵系统中热响应测试装置的设计。
背景技术
随着国家对节能减排的重视，新能源得到了很好的推广，地源热泵系统作为一种新能 源，正在逐步被认可阶段。在地源热泵系统中，地埋管系统得到了很好的应用。目前，按 照规范《地源热泵系统工程技术规范》规定：“3.2.2A当地埋管地源热泵系统的应用建筑 面积在3000～5000m2时，宜进行岩土热响应试验；当应用建筑面积大于等于5000m2时， 应进行岩土热响应试验。”
目前采用加热器进行热响应试验，只能模拟夏季工况30-35℃，而冬季工况的数据需 根据夏季的数据进行推导计算，导致冬季工况数据的不准确性，同时设备的相互连接在现 场完成，既不方便搬运，还会影响测试效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决已有技术采用加热器进行热响应试验的不足之处，提出一种 地源热泵系统中热响应测试装置，解决测试准确性的问题同时方便搬运。本装置提高了热 响应试验的可靠性和全面性，提高指导的数值准确性。
本发明提出的一种地源热泵系统中热响应测试装置，其特征在于，该装置主要包括： 水风机组、第一水泵、第二水泵、水箱、涡轮流量计、第一铂电阻温度传感器、第二铂电 阻温度传感器、第三铂电阻温度传感器、第一截止阀和第二截止阀；其连接关系为：水风 机组入口通过管路与第一水泵的出口相连接；第一水泵的入口与水箱下部出口相连接，水 风机组的出口通过管路与水箱上端的入口相连接；水箱内部设置有第一铂电阻温度传感 器；水箱的底部的出口通过管路与第二水泵的入口相连接，第二水泵的的出口通过设置有 第二铂电阻温度传感器管路与第一截止阀相连接；水箱底部的测试孔通过设置有涡轮流量 计和第三铂电阻温度传感器的管路与第二截止阀相连接；该水箱中的水通过第一水泵输送 到水风机组，经水风机组处理完的水流回水箱，构成一个蓄能循环；水箱的水还通过第二 水泵经测温后输送到第一截止阀处；在测试时，水流入测试孔中，经测试孔提取或释放能 量的水流回截止阀，通过管路流回水箱，构成一个测试循环。
本发明的特点及有益效果：
本发明的热响应测试装置是将水风机组、水泵、水箱、涡轮流量计、铂电阻温度传感 器、截止阀集合到一起的一种装置。水风机组可以实现制冷和采暖功能，模拟制冷工况和 采暖工况；将以上设备连接到一起，作为一个成套设备，解决测试准确性的问题同时方便 搬运。
本装置可用于地源热泵系统前期热响应试验中，提高了热响应试验的可靠性和全面 性，提高指导的数值准确性。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的一种地源热泵系统中热响应测试装置结合附图及详细说明如下：
本发明的一种地源热泵系统中热响应测试装置实施例结构如图1所示，该装置主要包 括：水风机组、第一水泵1、第二水泵2、水箱、涡轮流量计3、第一铂电阻温度传感器4、 第二铂电阻温度传感器5、第三铂电阻温度传感器6、第一截止阀7和第二截止阀8；其 连接关系为：水风机组入口通过管路与第一水泵1的出口相连接；第一水泵1的入口与水 箱下部出口相连接，水风机组的出口通过管路与水箱上端的入口相连接；水箱内部设置有 第一铂电阻温度传感器4；水箱的底部的出口通过管路与第二水泵2的入口相连接，第二 水泵2的的出口通过设置有第二铂电阻温度传感器5管路与第一截止阀7相连接；水箱底 部的测试孔通过设置有涡轮流量计和第三铂电阻温度传感器6的管路与第二截止阀8相连 接；该水箱中的水通过水泵1输送到水风机组，经水风机组处理完的水流回水箱，构成一 个蓄能循环；水箱的水还通过第二水泵经测温后输送到第一截止阀处；在测试时，水流入 测试孔中，经测试孔提取或释放能量的水流回截止阀，通过管路流回水箱，构成一个测试 循环。
本实施例的装置中除室外地埋孔内部的管路外，水风机组、水泵、水箱、涡轮流量计、 铂电阻温度传感器、截止阀组装成一个整体设备可进行运输使用。本装置的阀门7与需要 测试的室外地埋孔进水口相连，阀门8与需要测试的室外地埋孔出水口相连，通过温度传 感器5测得的进水温度和温度传感器6测得的出水温度及流量计3测得的流量，计算地埋 孔的换热能力，用于指导设计院进行设计。
本发明的工作原理为：
将水风机组、两个水泵、水箱、涡轮流量计、三个铂电阻温度传感器、两个截止阀用 管道组装为一个整体，水箱中的通过水泵输送到水风机组，经水风机组处理完的水流回水 箱，构成一个蓄能循环，水箱另一侧水通过水泵输送到截止阀处，在测试时，使水流入测 试孔中，经测试孔提取或释放能量的水流回截止阀，通过管路流回水箱，构成一个测试循 环。
本发明采用水风机组代替加热器，可以准确模拟夏季30-35℃的排热工况和冬季 5-10℃的吸热工况，保证提供热源的稳定性；第一水泵是提供能源供应的循环动力；第二 水泵是模拟运行工况的循环动力；水箱是为保证能源供应稳定的缓冲设备；涡轮流量计监 测运行工况系统的水流量值；第一铂电阻温度传感器监测水箱水温的数值，用于控制水风 机组的启停依据；第二铂电阻温度传感器监测运行工况系统的回水温度值，第三铂电阻温 度传感器监测运行工况系统的供水温度值；截止阀用来外部测试孔管道相连接的开关口。 将以上各个设备用管道连接，在工厂组装成型，既可以使模拟数据具有准确性和可靠性， 同时又方便搬运。
本发明的主要部件实施分别说明如下：
第一水泵：采用丹麦GOUNDFOS(格兰富)CH4-30水泵1台。参数如下：流量：2-8 立方米/时，扬程：7.5-26米，输入功率：0.84KW，采用交流220～240V。
第二水泵：采用丹麦GOUNDFOS(格兰富)CH2-30水泵1台。参数如下： 流量：0.6-3.5立方米/时，扬程：12.5-28米，输入功率：0.46KW。
水箱：本实施例储备测试用恒温水，水箱有效容积0.5立方米1台，橡塑保 温20mm。
涡轮流量计：本实施例采用北京流量计厂LWGYC-15涡轮流量计，带现场显示 和远传变送器功能，数量1台，参数如下：
流量：0.6—6立方米/时；精度等级：±0.5级；口径：DN15mm；连接方式：螺纹； 承压：1.6Mpa；输出：4-20mA；输入：直流24V；材质：不锈钢；介质：水；介 质温度：-20～80℃；环境温度：-20～55℃。输入信号：DC24V，2*0.5mm2屏蔽线； 输出信号：4～20mA,2*0.5mm2屏蔽线。
三个铂电阻温度传感器：本实施例采用北京赛亿凌科技公司铂电阻温度传感器 STT-B3个。参数如下：不锈钢铠装铂电阻Pt100；精度：A级(±0.15)。温度范 围：-50～100度；连接类型：螺纹(3/4和27*2)；保护管长度：100mm和600mm。 直径：8mm和12mm；引出线制：3线。
截止阀：本实施例可选用承压1.6MPa的截止阀，为国家标准的成熟产品。
水风机组：本实施例测试的水风型地源热泵机组一台选用EM042，机组性能如 表1所示；
表1 性能数据表