地源热泵土壤热物性测试与分析

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地源热泵岩土热物性测试报告

地源热泵岩土热物性测试报告
由上述方程可求得τ时刻钻孔周围土壤的温度分布。其公式非常复杂,求值 十分困难,需要采取近似计算。 当加热时间较短时,柱热源和线热源模型的计算结果有显著差别;而当加热 时间较长时,两模型计算结果的相对误差逐渐减小,而且时间越长差别越小。 一 般国内外通过实验推导钻孔传热性能及热物性所采用的普遍模型是线热源模型 的结论,当时间较长时,线热源模型的钻孔壁温度为
地源热泵岩土热物性测试
技 术 报 告
陕西中煤新能源开发有限责任公司 华中科技大学环境科学与工程学院地源热泵研究所 华中科技大学建筑节能技术中心 二 O 一 O 年十一月
地源热泵岩土热物性测试技术报告
项目名称:
山东微山县星汇商城地源热泵 岩土热物性测试
测试单位:陕西中煤新能源发有限责任公司 华中科技大学环境科学与工程学院 测试时间:2010-11-17 ~2010-11-19
(m·K/W) ;
-2-
R12——两根管子之间的热阻(m·K/W) 。
在工程中可以近似认为两根管子是对称分布在钻孔内部的,其中心距为 D, 因此有: ⎡ ⎛ db ⎢ln⎜ ⎜ ⎢ ⎣ ⎝ do ⎛ d b2 ⎞ λb − λ s ⎜ 2 ⎟ + ⋅ ln ⎟ λ +λ ⎜ d − D2 b s ⎠ ⎝ b ⎞⎤ ⎟ ⎥ + R p + Rf ⎟ ⎠⎥ ⎦ ⎞⎤ ⎟⎥ ⎟ ⎥ ⎠⎦
R1 = R 2 =
1 2πλb
(2.1-2)
⎛ d b2 1 ⎡ ⎛ d b ⎞ λb − λ s R12 = ⋅ ln⎜ ⎢ln⎜ ⎟ + ⎜ d 2 + D2 2πλb ⎣ ⎢ ⎝ D ⎠ λb + λ s ⎝ b
(2.1-3)
其中埋管管壁的导热热阻 Rp 和管壁与循环介质对流换热热阻 Rf 分别为:

地源热泵岩土热物性测试报告

地源热泵岩土热物性测试报告

*工程地源热泵工程岩土层热物性测试报告同方节能工程技术**二00九年七月目录第一章岩土层热物性测试报告第二章测试孔地质报告第一章、岩土层热物性测试报告一.工程概况该工程位于**省**市正定县燕赵北大街,北纬38.16,东经114.56。

我公司对地埋管场地进展了测试孔勘测及深层岩土热物性测试。

钻孔测试时间:2009年7月1日~7月6日,室内资料分析:7月7日~7月8日。

二.测试结果2.1钻孔根本参数2.2测试仪器测试孔的测试数据〔机组稳定运后,间隔20分钟取一次数据〕见下表:表1 地源侧测试数据〔取热测试〕表2地源侧测试数据〔放热测试〕2.4测试数据的图表分析:三.结果分析3.1土壤地层导热系数综合评述测试结果说明:埋管区域的导热系数约1.4~1.8W/m℃。

该区域土壤地层平均导热系数较大,综合换热能力较强,适合使用地埋管地源热泵空调系统;初始温度较低,岩土体温度(初始温度):14.0℃。

有利于夏季冷却。

能够满足常规设计要求。

主要地质构成:详见地质报告。

3.2影响每米孔深地埋管换热量的因素地埋管单位孔深的热交换量与多种因素有关:地埋管传热的可利用温差,即U型埋管中的水热交换后允许到达的最低或最高温度与岩土换热前未受热干扰时温差。

可利用温差与地热换热器的设计参数有关。

每年从地下取热量与向地下释放热量是否一样大。

二者相差越大,对地热换热器的换热效率的影响越大。

据测试结果和已掌握资料分析,本区域岩土层夏季日均放热量较大,但使用时间短〔60天〕,冬季日均取热量较小,使用时间较长〔120天〕。

地埋管换热器冬季总的取热量和夏季总的放热根本相等,可以稳定使用。

3.3地热换热器埋设建议单位孔深换热量是地热换热器设计中重要的数据,它是确定地热换热器容量、确定热泵参数、选择循环泵流量与扬程、计算地埋管数量与埋管构造等的重要依据。

单位孔深换热量取值偏大,将导致埋管量偏小、循环液进出口温度难以到达热泵的要求。

结果导致热泵实际的制热、制冷量低于其额定值,使系统达不到设计要求。

现场测试地层平均热物性参数方法初探——以北京某工程地源热泵系统地层热物性测试评价工程为例

现场测试地层平均热物性参数方法初探——以北京某工程地源热泵系统地层热物性测试评价工程为例
节能的特点 , 被誉 为 “ 二十一世纪的绿色空调技术” 设 。
计地源 热泵系统需要知道地 层热物性参数 ,如果热物性 参数不准确 ,则可能导致系统不能满足 负荷需要或者设 计规模 过大增加投资额 。因此准确确定地 层热物性参数
对于地下换热 器设计来说至关重要 。 地层热物性参数可根据 地层的岩性及物理性 质指标
索 ,还 有待今 后的 实践检验和进一 步的理论研 究工作 。
关键 词 :现 场测试 l地层热物性 l地 源热泵 系统 l参数估算法 ;线源理论法 中图分类号 :T 1 2 1 6 O .+ 7 文献标识码 :A 文章编 号 :1 0 - 9 3 2 0 )2 0 2 — 5 0 7 1 0 (0 7 0 — 0 7 0
查 阅相关地质手册 、室 内试验法和现场测试 法获 取。查 阅法获 得的热 传导 系数往往 范 围比较大 , 取值偏于保守 ,
造成投资浪费 ;室内试验法需采取土样进行试验 ,由于 土样脱离了天然 的地 质环境 ,其测试 结果 不能 反应 实际 土层的热物性特征 ;现场测试法克服 了以上两种方法 的
0引言
地源热泵 系统是以岩土体 、 地下水或地表水为低温
本文 以北京某工程地源热泵 系统地层热物性测试评 价 工程 为例 ,阐述 了现场测试获取 平均热物性参数 的测
热源 ,由水源热泵机组 、地 热能交换 系统 、建筑物 内系
统组成 的供热空调 系统 。它是 以可再生的低温地温能为
试方法和原理 ,并通过建立传热模型 ,利用参数估算法 计算 了工程场 区的热传导 系数 。为验证 结果 的可靠性 , 又采用 了线源理论方法对测试数据 进行计算并将计算结 果 与参数估算法计算结果进行 了分析 比较 。最后 ,本文 对两种计算方法的求解方法和适用条件进行 了归纳总结 。

地源热泵系统岩土热响应试验

地源热泵系统岩土热响应试验

地源热泵系统岩土热响应试验地源热泵系统是一种利用地下土壤或岩石储存的热量来进行空调和供暖的节能系统。

与传统空调系统相比,地源热泵系统具有更高的能效和更低的运行成本,因此在近年来受到了越来越多的关注和应用。

为了更好地了解和优化地源热泵系统的性能,进行岩土热响应试验是非常必要的。

岩土热响应试验是指通过实地采样和试验室测试的方法,对地下土壤或岩石中的热量传输特性进行研究,以评估地源热泵系统在不同地质条件下的性能表现。

通过岩土热响应试验,可以获取到地下岩土的热传导系数、储热特性、热扩散系数等参数,为地源热泵系统的设计和运行提供重要的参考依据。

岩土热响应试验通常分为野外实地采样和室内试验两个阶段。

在野外实地采样阶段,研究人员会选择地理条件较为典型的地区,进行地下岩土的取样和数据采集工作。

通过对不同深度和不同类型的岩土进行取样和测试,可以获取大量的原始数据,为后续的室内试验提供样本和参考。

在室内试验阶段,研究人员会将野外采集到的岩土样本带回实验室,并进行一系列的物理试验和分析。

首先是对岩土样本的物理性质进行分析,包括密度、孔隙结构、水分含量等方面的测试。

其次是对岩土样本的热传导特性进行测试,通过测定不同温度下的导热系数和热扩散系数,来评估岩土样本的储热能力和热传输特性。

最后还会对岩土样本的温度-时间响应曲线进行测定,来评估岩土在长期稳定状态下的温度变化规律。

地源热泵系统岩土热响应试验在国内外已经得到了广泛的应用和推广。

通过对地下岩土热传导特性的深入研究,不仅可以为地源热泵系统的设计和运行提供科学依据,还可以为地下岩土的热资源利用和环境保护提供技术支持。

在未来的研究中,可以进一步加强对岩土热响应试验方法的改进和创新,为地源热泵系统的可持续发展做出更大的贡献。

地源热泵系统地热性能参数测试及影响因素分析

地源热泵系统地热性能参数测试及影响因素分析
132 埋 管 及 地 温 测 试 ..
换热 前未 受 热干扰 时温 度 的差 ,可 利 用温 差与 地热 换 热器 的设计 参数 得到 。 2 )单 位 时 间 ( 一般 以年 计 ) 内从 地 下 吸 取 热量 与 向地 下 释放 热量 的差 值越 大 ,对地 热换 热 器 的换 热效 率 的影 响越大 。
1 61口 。
1 地 热 性 能 参 数 测 试
11 钻 孔 .
每个温 度 传感器 校 正误 差数 组 ,测试 结束后 通 过再次 空调 系统 设计 前基 础资 料 的测试 和收 集对 整 个项 标 定 , 把温 度测 量 的误差 控 制在± .5 01℃以 内。 目的成 功 至关 重要 ,尤其是 准确 测试 地 热性 能参 数对 采 用等 级 为05 . %的高 精度 电磁 流量 传 感 器 , 系 在 统 中增 加 一个机 械水 表 , 测试 人 员每隔 1 记 录 1 水 表 h 次
13 地热 性 能参数 测试 . 131 基本要 求 ..
用1 台专 门 用于取 岩 芯 的G 一 8 型地 热 井潜 孔钻 机 进 K 10 行 ,根 据潜 孔钻 的特 点 ,一般 最适 合岩 石层 的钻 井作 业, 经济深 度 为8 ~ 0 0 10 m。
1 . 测试 试验 台设置 2
锐 尖 ) 再将 U 管放 至 孔底 。 , 形 在 测 试 井 中 埋 设 经 校 核 的P 1 0 装 热 敏 铂 电 T0 铠 阻 , 用 防干扰 的屏蔽 数据 线 连接 。通 过测 试 , 使 测得 该
2 设 计 施 工建 议
( )换 热器 设 计 可 参考 以下 数 据 : 季 排 热 每 延 1 夏
间 ( 1 ~ 0 ) , P 10 度 传 感 器进 行 校 正 , 一 5 4℃ 内 对 T 0 温 获得

地埋管地源热泵土壤温度场实验分析_刘业凤

地埋管地源热泵土壤温度场实验分析_刘业凤

专题研讨暖通空调HV&AC 2014年第44卷第3期119 地埋管地源热泵土壤温度场实验分析上海理工大学 刘业凤☆ 艾永杰△ 熊月忠摘要 利用地埋管地源热泵实验系统,研究了地埋管地源热泵在冬季供暖和夏季制冷工况下,埋管间距分别为5.65m和4m情况下,地下土壤温度随时间的变化;在夏季制冷工况下,对比了两种埋管间距下,地埋管热干扰现象对热泵机组运行效率的影响;研究了夏季制冷工况下,埋管间距为5.65m时,热泵采取间歇性运行方式下地下土壤温度随时间的变化。

结果显示,埋管间距为5.65m时,周围土壤温度变化幅度较小,地埋管换热器换热效果更好,比埋管间距为4m情况下约节能13%;与连续运行方式相比,间歇运行方式下热泵机组的运行效率约提高7%。

关键词 地埋管地源热泵 土壤温度场 埋管间距 热干扰 运行效率 间歇运行Experimental analysis of soil temperature field withground-source heat pump systemBy Liu Yefeng★,Ai Yongjie and Xiong YuezhongAbstract Based on an experimental system of the ground-source heat pump,studies the variation ofunderground soil temperature with time in winter and summer conditions when the buried pipe spacing are5.65mand 4m,respectively.In summer condition,compares the influences of the thermal interferenceon the operational efficiency of heat pump units with different buried pipe spacing.In summer condition,studies the change of underground soil temperature with time when the heat pump unit adopts intermittentoperation mode and the buried pipe spacing is 5.65m.The results show that when buried pipe spacing is5.65m,the variation of soil temperature is small.In this case,the heat transfer performance of theunderground heat exchanger is better,and the energy consumption reduces by about 13%than that in thecase of buried pipe spacing of 4m.Meanwhile,the operational efficiency of the heat pump unit improvesby about 7%in intermittent operation mode than that in continuous operation mode.Keywords ground-source heat pump,temperature field of soil,buried pipe spacing,thermalinterference,operational efficiency,intermittent operation★University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai,China 地埋管换热器是地埋管地源热泵的重要组成部分,对地埋管地源热泵的运行起着决定性作用,对热泵系统的运行稳定性和运行效率起着重要作用。

地源热泵系统岩土热响应试验

地源热泵系统岩土热响应试验

地源热泵系统岩土热响应试验【摘要】本文主要介绍了地源热泵系统岩土热响应试验的研究内容。

通过对试验目的、试验环境设置、试验方法、试验结果分析和试验数据处理等方面的详细描述,揭示了地源热泵系统在岩土环境中的热响应特性。

实验结果表明,在不同地质条件下,地源热泵系统的热传导效果存在一定差异,这对系统的能效和稳定性都有一定影响。

通过对试验数据的处理和分析,为地源热泵系统在实际工程中的设计和运行提供了参考依据。

在结论部分总结了地源热泵系统岩土热响应试验的重要性,提出了进一步研究和完善的建议。

该研究对于推动地源热泵系统在岩土环境中的应用具有重要的理论和实践意义。

【关键词】地源热泵系统、岩土热响应试验、试验目的、试验环境设置、试验方法、试验结果分析、试验数据处理、结论、总结。

1. 引言1.1 地源热泵系统岩土热响应试验地源热泵系统是利用地下岩土中的地热能来供暖和制冷,是一种环保节能的供暖方式。

岩土热响应试验是为了探究地源热泵系统在不同岩土环境下的热响应特性,以便更好地设计和运行地源热泵系统,提高其能效和稳定性。

通过岩土热响应试验,可以了解岩土内部的温度分布规律,热传导特性以及热损失情况,进而为地源热泵系统的设计和运行提供依据。

试验涉及到的参数包括地下水位、岩土类型、地层温度等,通过对这些参数的监测和分析,可以得出地源热泵系统在各种岩土环境下的热响应特性及规律。

岩土热响应试验的数据分析和总结对于进一步推动地源热泵系统的发展和应用非常重要。

通过试验结果的分析,可以找出系统存在的问题,并进行相应的改进和优化,从而提高系统的效率和性能。

岩土热响应试验是地源热泵系统研究领域的重要内容,对于推动地源热泵系统的发展和应用具有重要的意义。

2. 正文2.1 试验目的试验目的是为了评估地源热泵系统在岩土地质环境中的热响应特性,探讨其在实际工程应用中的可行性和效果。

通过对岩土热响应试验的进行,可以深入了解地源热泵系统与岩土地质之间的热交换机理,从而为系统设计和优化提供理论基础和实际数据支持。

地源热泵系统土壤热平衡分析

地源热泵系统土壤热平衡分析

少 人 多的 国情 ,但 是也带 来了技 术上 的隐患 ,那就 是土壤
1 引 言
随 着我 国 的城 市 化 进程 和 能源 紧缺 的 形势 发展 , 壤 土 源热泵 系统 的数 量和规 模近 年来 快速增 加 ,与欧美 土壤 源 热 泵主 要是 布置水 平埋 管式 土壤换 热器 ,通过 小型 热泵机 组承 担别 墅 等小型 住宅空 调 的方式 不同 ,我 国的土壤 源热 泵 系统 主要 服 务对 象是 规模 较 大 的 多层住 宅和 办 公建 筑 ,
换 热器 布置 范围 内的土壤 热平衡 问题 ,它 已经 引起 了各方 面对此技 术长 期运行 效果 越来越 多的担 心 。
2 土 壤 热 平 衡 问题 的 根 源 与 由 来
土壤源热泵依靠土壤换 热器从地下土壤中提取温差
能 ,虽然 热泵机 组的热 源和热 汇都 是扩散 半径 范围内的 土 壤温 差 ,但 由于 建筑物 冬夏空 调负 荷以及运 行的时 间不一 致 ,导致在 空调运 行期 间土壤换 热器 系统夏 季 累计 向土壤
内循环水 的 温度 随之 变 化 以及 系统运 行效 率逐 年 下降 , 这
【 作者简介 】崔宏桢( 7 ̄, 安徽淮 1 3) 9 女, 北人, 工程师, 从事暖通空 调设计
和设计管理工作 ,电子信箱)ug c@13tn。 ( ciae 6. i r o
即通 常称谓 的土 壤源热 泵热平 衡问题 。
95
I 工程建 设与 设计
n dr t aa t cmmo s p item l nai ote r i t oe a peipo ie tte ob l c a a s , ad i c d giste o ee n h n t s h i pe t o f poe , rx m l, rv d h h taa e l i e n me t n h jc f s d o n n ys
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t d ecnt t f r 0husadcnegst 3 19W/( o n e t od i f euds e s ob os n t or n ovr .0 n t a ae 5 e o m・ C)u dr ecn io o t i h tn h n .
o t t oi o et r lcn u t y f s r ia tmp a u e h r a n u t t o ol p r n rv etema o d c vt r t o gn e e rtr .T etem l o d cii f esi a t mp h h i i o i i l h c vy t h
第2卷 7
第1 期








( 然 自


版)
V 12 No 1 0.7 . Ma .0 O r2 l
2 1 年 3月 00
Junl f ee U i rt f nei ( a o v sy E er g N t a Si c d n n u e i t
加 热功 率、 管 中循 环水 流量 、 管进 出 口水 温随 时间变化 规律 , 用线 热 源理 论确 定 了地 下 岩 埋 埋 利
土的热物性参数。实验表明, 土壤初 始温度 的测量精度对 于提 高土壤 的导热 系数是至关重要 的, 在未扰动的土壤 温度以及给定 P E管材的条件下 , 测试时间为 5 0小时左右时, 土壤导热 系数

o ) ts  ̄v e r rudsuc et u pss m f erta bs . C .I ipoi df on r ha pm yt r oe cl ai d o g o e e ot h i s
Ke r s si tema rp r e ema;gon uc e t u ;l esuc o e;c n u t t ywo d :ol h r l o et st r l ru ds reh a mp i o rem d l o d ci y p i h o p n i v
T sig a d a ay i o h olt e m lpo et sb ru d suc e tp mp et n lss n te si h r a rp ri y go n o reh a u n n e
Z O Jn HA i ,WA NG igg n ,D Me—i ,G a —i Jn -a g U ixa AO Xioxa
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Ab ta t A g o n e m lrs o s e t g sse i d v l e d p n e t n t ep n i l o n tn sr c : ru d t r a e p n e tsi y tm e eo d i e e d nl o r cpe f o s t h n s p n y h i c a h a ig f x h o g eme o f ed ts n ,i’ u me p t a e rlt n hp d rn ep w r f e t u .T ru h t t d o f l t g t S m d u t eai s i u i gt o e n l h h i ei s h t h o h o h t g l w r t o i uai gwae e p p n o t n x r w trt e tr fb r d pp . a n e i ,f e f r lt tri t i a d i r a d e p t ae mp r u o u e i o a c c n nh e mp o e a e i e T e t ema r p r e f ol r eemi e y te l e SL c d 1 h e rs l h w ta ey i h r lp e t s o i ae d tr n d b i ol emo e .T e u t s o t t sv r h o i s h n r s h ii m—
文章 编号 :63 49 21 )1 08 3 17 —96 ( 00 —05 —0 0
地 源热 泵 土 壤 热 物性 测 试 与 分 析
赵 进 , 景刚, 王 杜梅 霞, 高晓 霞
( 河北工程 大学 城建学 院 , 河北 邯郸 0 63 ) 508
摘 要 : 用恒 热流测试 原理 自主研 发 了岩 土热物 性测 试仪 , 运 通过 现 场测试 的 方法 , 整加 热管 的 调
逐 渐趋 于稳 定 , 收敛 于 3 19w/m・ , 个测 试 过程 平 均 导 热 系数 为 3 4 9 ( o , 结 .0 ( ℃) 整 .8 W/m・ C) 该 果 为地 源热 泵 系统 的准确设 计提供 了依据 。
关 键词 : 土壤 热物性 ; 源热泵 ; 源模 型 ; 地 线 导热 系数 中图分类 号 :1J3 1 8 文献标 识 码 : A
t bdsit prueadag e E p . h it r a cn ut i t eae g f .8 ( u e le ea r n i nP i T es l em l od cvt a t r e 4 9W/ m r o m t v e p o h iy h v a o3
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