岩土热物性测试及ZRV1.0热物性测试仪器 - 研发成果-山东中瑞新能源科技有限公司
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岩土热物性测试在地源热泵的实际应用中扮演着什么样的角色?是否可有可无?  

 

地下岩土热物性参数是设计地源热泵系统地埋管换热器的基础数据。就好比选择主机一定要先计算建筑的冷热负荷一样,一定要量体裁衣,因而岩土热物性测试是必须要做的。

 

1/通过地质钻探基本查明场地的地层岩性及地下水条件,为地埋管单孔深度设计、钻孔回填工艺及其成本估算提供参考依据。

地质情况

换热指标

2/通过热响应试验数据计算场地岩土热物性参数,结合系统参数计算出每延米换热量指标,为地埋管总工程量预算提供参考依据。

 

国家已发布实施的《地源热泵系统工程技术规范》对岩土热物性测试是怎样要求的?

 

《地源热泵系统工程技术规范》

(GB 50366-2005)(2009版)

规范3.2.1条:地埋管地源热泵系统方案设计前,应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察。

规范4.2.2A条: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。

规范C.1.1条:地埋管地源热泵系统的应用建筑面积大于等于10000m2时,测试孔的数量不应少于2个。

 

山东省浅层地热能应用和建筑节能技术研发中心的热物性测试报告为什么更专业?

 

科学的测试方法

测试程序

 
 
 
 
 

第一阶段

编制方案——钻探成孔——埋管回填

 

 
 
 

第二阶段

测试试验——数据处理——编制报告

 

测试过程:热物性测试仪中的管路与地热换热器(PE管)地下回路相接,循环泵驱动水在回路中循环流动,水经过恒功率加热器加热后流经地下回路与地下岩土进行换热,连续运行48小时。

测试过程示意图如图:

 

 

国际领先

专业仪器

ZRV1.1岩土热物性测试仪

ZRV1.1岩土热物性测试仪是浅层地热和建筑节能工程技术研究中心按照国际地源热泵协会(IGSHPA)关于岩土热物性测试有关推荐标准,充分考虑中国地源热泵测试钻孔参数的实际情况研发的最新成果:

主要由加热器、循环泵、流量传感器、温度传感器、功率变送器、数据采集与记录仪、GPRS传输模块、配电系统、阀门及不锈钢管路等组成,统一装配在不锈钢箱体中,仪器外形尺寸:650mm×400mm×820mm(长×宽×高),重量:约55kg,在国内现有测试仪器中,属于体积小、重量轻的箱柜式仪器,便于携带。可根据客户需求进行个性化定制,最优化的满足不同客户的需求。

测试仪器设置了自动控制保护系统,用户可根据实际情况对温度、流量、功率、电压等参数进行上下限报警设置,不同通道使用同一个继电器触点,多个报警事件中只要有一个发生,报警状态就通过DO触点输出,通过交流接触器实现自动断电保护,有效杜绝仪器运行安全事故发生。

测试仪器设置了GPRS远程通讯系统,数据采集与记录仪通过GPRS模块将数据远传至上位机(无须任何上位机软件)和制定使用者的手机(无须定制APP)上,通过设定的浏览器地址即可实现数据远程实时监测,使用者可以随时随地通过电脑和手机进行监测。如果仪器有运行异常,则可以实时进行手动控制仪器断电保护。特别是,如果部分试验场地网络信号不好时,仪器的报警也会自动通过手机短信发送至当前使用者的手机上,使用者可通过手机短信的方式对仪器断电保护,实现仪器远程控制的双路径。

主要技术指标:

1、功率变送器的测量误差:≤±0.2%

2、流量传感器测量误差:≤±0.4%

3、温度传感器测量误差:≤±0.1℃

4、加热功率:4~8 kW

5、循环流量:1~2m3/h范围可调

6、数据采集与记录仪:数据采集与记录周期可在1s~60s之间设置

测试仪各项指标均达到并优于国标要求,国家知识产权局已于2015年11月18日授以实用新型专利证书。

世界一流

计算软件

 
 

瑞典SBM热物性测试数据计算程序

热物性数据处理软件采用瑞典SBM热物性测试数据计算程序,SBM(叠加钻孔模型)是用于模拟地埋管一孔或多孔的数值模型,其与参数估计法相结合是热响应试验的一种优化计算方法。

 
 
 

中瑞新能源地源热泵集成设计系统软件GS1.0

换热量指标模拟计算采用地源热泵集成设计系统软件GS1.0,该软件以中瑞自主研发的理论成果的动态传热模型为核心,可以模拟地源热泵和地埋管换热器系统在长达20年的工作状态,在地埋管换热器传热分析方面具有国际领先水平。

 

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