热响应测试报告
热分析实验报告(二)2024

热分析实验报告(二)引言概述:本文旨在对热分析实验进行详细的报告,旨在介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
通过热分析实验,我们可以了解样品的热性能以及固态化学反应的热效应。
本次实验采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)来分析样品的热性质和热分解行为。
正文:1. 实验目的1.1 熟悉差示扫描量热法和热重分析法的原理和操作方法1.2 分析样品的热性能,探究可能的相变和热效应1.3 研究样品的热分解行为,了解其稳定性和热稳定性2. 实验方法2.1 样品的制备和处理2.1.1 样品的选择和准备2.1.2 样品的称量和粉碎2.1.3 样品的处理和预处理2.2 差示扫描量热法(DSC)的操作步骤2.2.1 DSC仪器的准备和参数设置2.2.2 样品的装填和测量2.2.3 实验过程的记录和数据处理2.3 热重分析法(TGA)的操作步骤2.3.1 TGA仪器的准备和参数设置 2.3.2 样品的装填和测量2.3.3 实验过程的记录和数据处理3. 实验结果3.1 DSC曲线分析结果3.1.1 样品在升温过程中的热峰分析 3.1.2 样品在降温过程中的热峰分析 3.2 TGA曲线分析结果3.2.1 样品的失重过程分析3.2.2 样品的热分解过程分析3.3 结果的数值分析和对比4. 讨论4.1 样品的热性能分析4.1.1 样品的相变行为和热效应4.1.2 样品的热容量和热传导性能 4.2 样品的热分解行为分析4.2.1 样品的失重过程的解释和分析 4.2.2 样品的热分解动力学分析4.3 结果与理论的对比和讨论5. 结论5.1 通过DSC和TGA分析,我们获得了样品的热性能和热分解行为的有用信息5.2 样品的相变行为和热效应与其化学成分和结构密切相关5.3 样品的热分解行为显示了其热稳定性和可能的降解途径5.4 本实验为今后的相关研究和工业应用提供了有价值的参考依据总结:本文对热分析实验进行了详细的报告,介绍了实验的目的、方法、结果以及讨论。
电器功能测试报告范文

电器功能测试报告范文一、报告背景随着科技的不断进步,电器产品在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了确保电器产品的质量和性能,功能测试是不可或缺的一环。
本次报告针对某电器产品进行了功能测试,并整理出了详细的测试结果。
二、测试目的本次测试的目的是验证电器产品的各项功能是否正常运作,并检测其在不同工作条件下的性能表现。
通过测试,可以初步评估产品的质量、可靠性和用户体验,为产品改进提供参考。
三、测试方法1. 功能测试:通过对产品的各项功能进行操作,验证其是否按照设计要求正常工作。
2. 性能测试:在不同的工作条件下,对产品的性能进行测试,如功耗、速度、温度等。
3. 可靠性测试:通过长时间运行和负载测试,检验产品的稳定性和耐久性。
四、测试内容和结果1. 产品外观检查:检查产品的外观是否完好,无明显的损坏或变形。
结果:产品外观整齐,无明显瑕疵。
2. 功能测试:- 开关机功能:测试产品的开关机是否正常。
结果:开关机功能正常。
- 控制面板:测试各个按键的功能是否正常。
结果:控制面板按键功能正常,响应迅速。
- 模式切换:测试产品不同模式的切换是否顺畅。
结果:模式切换功能正常。
- 其他功能:对于产品附加的其他功能,如定时、温度调节等,进行逐一测试。
结果:其他功能正常。
3. 性能测试:- 功耗测试:测试产品在不同工作模式下的功耗变化。
结果:功耗稳定,符合标准要求。
- 速度测试:测试产品在各个工作模式下的运行速度。
结果:运行速度满足预期要求。
- 温度测试:测试产品在连续工作一段时间后的温度变化。
结果:温度升高较慢,未出现过热情况。
4. 可靠性测试:- 长时间运行测试:将产品连续运行一段时间,观察其稳定性和高温下的工作情况。
结果:产品运行稳定,无异常情况。
- 负载测试:对产品进行负载测试,观察其在高负载情况下的表现。
结果:产品在高负载情况下仍能正常工作。
五、结论根据本次功能测试的结果,可以得出以下结论:1. 该电器产品的各个功能均正常工作,用户体验良好。
供暖系统性能测试报告

供暖系统性能测试报告测试日期:20XX年XX月XX日测试概况:本次测试旨在对供暖系统的性能进行全面评估,包括供暖效果、能源消耗、环境适应能力等方面。
通过综合评估,以期为供暖系统的改进和优化提供科学依据。
一、测试对象及范围本次测试对象为XX小区内的供暖系统,涵盖了所有供暖设备和管网系统。
二、测试方法1. 温度测量:在供暖系统的各个关键位置安装温度传感器,实时测量并记录供水和回水的温度。
2. 瞬时热功率测量:采用热功率计仪器对供暖系统进行测量,记录供暖系统在实际运行中的瞬时热功率。
3. 室内温度均匀性测试:在供暖期间,在小区内的不同位置安装室内温度传感器,监测并记录室内温度变化。
4. 能源消耗测试:通过检测电表、水表等设备,测量供暖系统运行期间的能源消耗情况。
三、测试结果与分析1. 供暖效果评估:测试期间,供暖系统的供水温度稳定在X℃,回水温度约为X℃。
通过对室内温度的监测以及用户反馈,供暖系统在整个小区内实现了良好的供暖效果,没有出现明显的温度不均匀现象。
2. 瞬时热功率评估:供暖系统在测试期间,瞬时热功率平均为X kW,峰值热功率为X kW。
该数值表明供暖系统在高峰期能够满足用户的供暖需求,保证供暖质量。
3. 能源消耗评估:测试时间内,供暖系统的总能源消耗为X kWh,平均每小时消耗X kWh。
通过对能源消耗数据的分析,可以发现供暖系统在能源利用上存在一定的潜力和改进空间,可以进一步优化能源利用效率。
4. 环境适应能力评估:供暖系统在测试期间,能够稳定且快速地响应温度变化,具备良好的环境适应能力,并且在供暖过程中未出现明显的噪音或振动问题。
四、改进建议1. 提高能源利用效率:通过采用更高效的供暖设备、完善管网系统等措施,进一步提升供暖系统的能源利用效率,减少能源消耗。
2. 优化温度控制策略:根据室内温度变化和用户需求,合理调整供水温度和供暖功率,实现更精确、智能的温度控制。
3. 定期维护保养:建议制定定期的供暖设备维护计划,保障设备的正常运行和使用寿命。
温度传感器热响应时间测试方法

泰索温度测控工程技术中心文件名称温度传感器热响应测试方法文件编号TS-QMSS-TW-026制定部门中心实验室生效日期2012.11.15 版本号A/0工位或工序名称测试室使用的工具、仪器、设备或材料试验装置、干式炉、精密温度仪表、计时器、传感器作业方法试验装置示图注释:2-固定托架;3-摆动气缸;4-旋转臂;5-直行气缸;6-传感器夹持器;7-干式炉;11-导向堵头;12-计时启动(位置)开关;26-被测传感器;27-温度显示仪表。
1.温度传感器时间常数定义温度传感器的时间常数是指被测介质温度从某一温度t0跃变到另一温度t x时,传感器测量端温度由起始温度t0上升到阶跃温度幅度值t n的63.2%所需的时间。
热响应时间用τ表示。
2.测试和试验步骤2.1将自控温管式电炉温度事先恒定在(建议:热电阻推荐300℃;热电偶推荐600℃)预定温度,待测样品安装在检定炉夹具上置于室温下等温30分钟以上(若传感器提前两小时放置在实验室,便不需要等温过程)。
2.2连接传感器与精密温度仪表测量线路,在将传感器置于温场前,接通电源,观察精密温度仪表显示的室温t s(t s=t0)并记录。
2.3提前计算以下有关数据2.3.1阶跃温度(幅度)值:对于热电阻t n=300-t s;对于热电偶t n=600-t s。
2.3.2记时掐表温度值t'=63.2%t n+ t s,对应时间为热响应时间τ。
2.4试验操作2.4.1以上准备就绪,将温度显示仪表上限报警值设为:63.2%t n+ t s作为计时终止信号,以便自动的控制计时器工作。
2.4.2接通气源,按动摆动气缸电磁阀按钮,旋转臂摆动旋转至干式炉炉口上方(保持同一轴线),大约5秒后直行气缸电磁阀动作,将温度传感器垂直插入干式炉(深度大约180mm)。
此时,计时开关已经打开并开始计时。
2.4.3注意观察精密温度仪表显示温度值迅速变化,待温度显示值达到报警值63.2%t n+ t s瞬间,报警常闭接点断开,此刻计时器当前示值即为实际时间常数τ。
冷热冲击测试报告范例

冷热冲击测试报告范例标题:冷热冲击测试报告范例摘要:本文是一份冷热冲击测试报告的范例,旨在介绍冷热冲击测试的目的、测试方法和测试结果,以及对测试结果的分析和结论。
通过本文,读者可以了解冷热冲击测试的基本原理和操作流程,以及如何根据测试结果进行产品改进。
本文采用简明扼要的语言和结构清晰的段落,力求使读者能够轻松理解和应用。
1. 引言冷热冲击测试是一种常用的环境试验方法,用于评估产品在极端温度变化下的性能和可靠性。
本次测试旨在验证样品在冷热冲击环境下的性能表现,以及产品是否符合相关标准和要求。
2. 测试目的本次测试的目的是评估样品在冷热冲击环境下的耐受能力,并通过测试结果为产品改进提供参考。
具体测试目标如下:- 评估样品在极端温度变化下的物理性能和功能性能;- 检测样品在冷热冲击环境下是否会出现破裂、脱落、变形等问题;- 验证样品是否符合相关标准和要求。
3. 测试方法本次测试采用以下步骤和条件进行:1) 将样品置于低温环境中,保持一定时间,使其达到稳定的低温状态;2) 将样品迅速转移到高温环境中,保持一定时间,使其达到稳定的高温状态;3) 反复进行低温和高温的交替,记录样品的性能变化和异常情况;4) 根据测试结果进行数据分析和评估。
4. 测试结果根据测试数据和观察记录,得出以下结论:- 样品在冷热冲击环境下表现良好,未出现破裂、脱落和变形等问题;- 样品的功能性能在冷热冲击环境下基本保持稳定,未出现明显异常;- 样品的物理性能在冷热冲击环境下有所变化,但未超出可接受范围;- 样品符合相关标准和要求。
5. 结果分析根据测试结果分析,可以得出以下结论:- 样品的设计和制造质量较好,能够在冷热冲击环境下保持稳定性能;- 样品的材料选择和工艺处理能够满足冷热冲击环境的要求;- 样品在冷热冲击环境下的性能变化主要受温度变化和热胀冷缩等因素影响。
6. 结论根据本次冷热冲击测试的结果和分析,可以得出以下结论:- 样品在冷热冲击环境下表现良好,能够满足产品的设计和使用要求;- 样品的设计和制造符合相关标准和要求;- 样品在冷热冲击环境下的性能稳定性较好,能够适应极端温度变化的工作环境。
大学光学平台实验报告

实验名称:多模式智能响应性光学平台实验实验目的:1. 了解多模式智能响应性光学平台的原理和组成。
2. 掌握实验操作步骤,包括样品制备、激发光源选择、光学性能测试等。
3. 分析不同刺激条件下光学材料的响应特性,探讨其在信息安全应用中的潜在价值。
实验时间:2023年X月X日实验地点:XX大学光学实验室实验人员:XXX、XXX、XXX实验仪器:1. 光谱仪2. 紫外-可见分光光度计3. 高能X射线源4. 热场刺激装置5. 实验样品制备设备实验原理:多模式智能响应性光学平台是一种能够在外界刺激下产生多种响应特性的光学材料。
本实验采用单一稀土发光离子Sm3辅助基质发光的方法,制备了具有多模式响应性的光学材料。
在外界刺激条件下,该材料能够实现发光颜色由蓝紫色到玫瑰粉色的动态变化,从而实现信息的安全传输和识别。
实验步骤:1. 样品制备:- 将Sr2YGaO5材料作为基质,掺杂单一稀土发光离子Sm3,制备成所需的光学材料样品。
- 将制备好的样品进行研磨、过筛等处理,以确保样品均匀性。
2. 激发光源选择:- 选择紫外-可见光作为激发光源,以激发Sm3离子的发光。
- 选择高能X射线源作为激发光源,以测试材料在高能射线激发下的响应特性。
3. 光学性能测试:- 使用光谱仪测试样品在不同激发光源下的发射光谱,分析发光颜色变化。
- 使用紫外-可见分光光度计测试样品在不同激发光源下的吸收光谱,研究材料的光吸收特性。
- 使用热场刺激装置测试样品在不同温度下的发光颜色变化,分析材料的热响应特性。
4. 数据分析:- 对实验数据进行整理和分析,绘制发光光谱、吸收光谱等图表。
- 讨论不同刺激条件下光学材料的响应特性,分析其在信息安全应用中的潜在价值。
实验结果与分析:1. 在紫外-可见光激发下,样品发射光谱呈现蓝紫色,随着激发光强度的增加,发光颜色逐渐变为玫瑰粉色。
2. 在高能X射线激发下,样品发射光谱呈现蓝紫色,与紫外-可见光激发下的结果一致。
岩土热响应测试报告(DOC)

XX省XX市学院片区地源热泵工程岩土热响应测试报告XX省XX大学地源热泵研究所二〇一四年五月岩土热响应测试报告一、工程概况该项目为XX省XX市学院片区(XX市学院、新华苑)地源热泵工程,位于XX省省XX市市。
本工程拟采用节能环保的土壤源热泵系统,作为空调系统的冷、热源。
我所对该工程地埋管场地进行了深层岩土层热物性测试。
本次试验进行了1个孔的测试。
报告时间:5月10日~5月11日。
二、测试概要1、测试目的地埋管换热系统设计是地埋管地源热泵空调系统设计的重点,设计出现偏差可能导致系统运行效率降低甚至无法正常运行。
拟通过地下岩土热物性测试并利用专业软件分析,获得地埋管区域基本的地质资料、岩土的热物性参数及测算的每延米地埋管换热孔的换热量,为地热换热器设计、换热孔钻凿施工工艺等提供必要的基本依据。
2、测试设备本工程采用XX省建筑大学地源热泵研究所自主研制开发的型号为FZL-C(Ⅲ)型岩土热物性测试仪,如图1所示。
该仪器已获得国家发明专利(ZL 2008 1 0238160.4)。
并已广泛应用于北京奥林匹克公园、网球场馆、济南奥体中心等一大批地源热泵工程中的岩土层热物性测试。
见附件3。
3、测试依据《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 ( 2009年版)。
测试原理见附件2。
图1 FZL-C(Ⅲ)型岩土热物性测试仪三、测试结果与分析1、测试孔基本参数表1 为测试孔的基本参数。
表1 测试孔基本参数项目测试孔项目测试孔钻孔深度(m)100 钻孔直径(mm)150埋管形式双U型埋管材质PE管埋管内径(mm)26 埋管外径(mm)32钻孔回填材料细沙主要地质结构粘土与玄武岩2、测试结果测试结果见表2。
循环水平均温度测试结果与计算结果对比见图2。
测试数据见附件1。
初始温度:16.2℃;导热系数:1.66W/m℃;容积比热容:2.1×106J/m3℃。
3、结果分析钻孔结果表明:该地埋管区域地质构造以粘土为主。
地源热泵换热系统热响应测试技术与案例分析

研究及应用的不断深入 ,其弊端很多 ,不但给地
源 热泵 系 统 的长 期稳 定 运行 埋下 很 多 隐患 ,而且 增 加 系统 的初 投 资 。此 次会 议 主要 围绕 这 些关 键
热点问题展开研讨 ,让业内真正有发言权的专家 和 企 业 以 自己 的实 践 经 验 ,提 出 问 题 、集 中讨
与节能中心朱清宇主任 、山东建筑大学山东浅层 地温能研究中心主任方肇洪教授 、中国能源研究 会地热专业委员会专家委员会郑克 棱主任 、中国
地 质 调查 局浅 层 地 温能 能 研究 与推 广 中心冉 伟彦
副主任等专家到会 。王秉忱大师致开幕词。 地下岩土热物性参数是设计地源热泵系统地
埋 管换 热 器重 要 的基 础 数据 ,而地 源 热泵 的应用
自全 国各省市的 l0多位代 表聚集 在此 ,召开 1 “ 地源热泵换热系统热响应测试技术与案例分析 研讨交流会” ,专 门研讨 、交流地源热泵换热系 统 的关 键技 术一 岩土 热响应 测试 。
会 议 由北 京 市 新 能 源 协 会 的 张 宏 友 主 任 主
持 ,国务 院资深 院士、建设部建设环境工程技术 中心主任王秉忱 、中国建筑科学研究院建筑环境
1 2月 1 日的北 京 已是 岁末 寒冬 ,但 北京 新 0 悦宏 国际大 酒 店 四层 大会 议 室里 却 气氛 热烈 。来
代表的关注 ;北京华清荣昊 、中国地质调查局浅 层地温能能研究与推广 中心、建筑环境与节能 中 心等单位结合工程实践 ,交流了地埋管换热孔传 热系数在设计 中的应用 、岩土热物性经典案例及 相关问题探讨 。来 自地源热泵产 、学 、研的各方 代表认真听取大会报告 ,提出问题。 开 发利 用 浅层 地 温 能 ,对 构 建 资源 节 约型 和 环境友好型社会 、保障国家能源安全、改善我 国 现有能源结构 、促进 国家节能减排战略 目 的实 标 现 ,具有非常重要的意义。我国利用浅层地热能 为建筑供暖、制冷 的工程项 目数量及服务面积迅 速增加 ,已超过 1 . m ,其 中既有普通住宅 、 4亿 公共建筑 ,也有工业厂房、宾馆 、商场 ,显示了 浅层地热能开发利用具有广阔的发展前景。地源 热泵作为一项可再生能源应用于建筑节能的先进 技术 ,已取得 显著 的节能减 排效 果 。 国家在 “ 十二五”规划 中提出要调整优化能 源结构 ,构建安全 、稳定 、经济 、清洁的能源体 系 ,非 化石 能 源将 占 1.%。建 设部 提 出 ,未来 1 4 五年地源热泵的服务面积将达到 3 . m ,2 1 5亿 0 5 年的利用总热量达 6 8 80万吨标准煤 ,占能源消 耗总量的 1. 1 %。可以肯定的是 ,国家在 “ 7 十二 五”期 间地热能开发利用将掀起一轮新高潮 。 准确 的 岩土 热 物性 参数 的测量 是 地源 热 泵 系 统设计和应用的重要基础和前提 ,也是当前浅层 地 温能技 术 推 广 的难 点 。地 源热 泵换 热 系统 热 响 应狈 试技 术 与 案例 分析 研讨 交 流会 的召开 对 加大 4 科研实力和技术创新 、推动浅层地温能的规模化
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石家庄地源测试项目岩土热响应研究测试报告天津大学环境学院2010年11月21日石家庄地源测试项目岩土热响应研究测试报告测试人员:编制人:审核人:测试单位:天津大学环境学院报告时间:2010年11月21日目录一、项目概况 (3)二、地埋管换热器钻孔记录 (3)2.1钻孔设备 (3)2.2钻孔记录 (4)三、测试目的与设备 (5)四、测试原理与方法 (6)4.1岩土初始温度测试 (6)4.2地埋管换热器换热能力测试 (8)五、测试结果与分析 (9)5.1 测试现场布置 (9)5.2 测试时间 (9)5.3 夏季工况测试 (10)5.4 冬季工况测试 (14)5.5 稳定热流测试 (17)5.6 测试结果 (20)5.7 结果分析 (20)一、项目概况建设单位:河北省电力研究院建设地点:石家庄建筑规模:建筑面积3.6万平方米工程名称:地源热泵系统地埋管换热器岩土热响应试验工程工程总体工作量:根据本工程特点和场地范围内的岩土层物理、力学性质,地源热泵地埋管换热器地热响应埋管测试采用双U竖直埋管形式,GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》(2009年版)中,对地源热泵系统的前期勘察测试工作做了补充规定:3000~5000m2宜进行测试,5000m2以上应进行测试,10000m2以上测试孔数量不应少于2个。
本工程根据实际状况,在场区内测试钻孔2个,具体位置由建设单位会同设计院现场确定,实际测试孔参数如下:1)A孔:双U管DN32,孔径298mm,钻孔深度为自然地面以下92.5米,采用膨润土、细沙与原浆混合比例为1:3:3作回填材料回填。
2) B孔:双U管DN32,孔径300mm,钻孔深度为自然地面以下92.8米,采用原浆与细砂混合物回填材料回填。
工作量范围:1)地埋管换热器钻孔施工;2)地埋管换热器埋管施工;3)实验测试;4)撰写测试报告,提供设计院图纸设计所需的测试报告等资料。
二、地埋管换热器钻孔记录2.1钻孔设备地埋管换热器钻孔设备采用TB50型反循环打井机械设备(5吨型打井设备),主机使用电机功率7.5kW,大泵功率7.5~13kW,泥浆泵功率7.5kW,排泥浆泵功率为3kW,钻孔设备实物如图1所示。
图1 钻孔设备实物图2.2钻孔记录1)A孔钻孔日期为2010年10月10日~2010年10月11日,钻孔直径为298mm,孔深92.5m。
下表为A孔的钻孔记录。
表1 A孔的钻孔记录表时间地层深度(m)岩土特性描述地层厚度(m) 7:30~8:30 0~28 20m出现一个硬层288:30~10:00 28~49 49m开始卵石层4910:00~15:00 49~52 卵石层5215:00~18:00 52~58 粗砂层5818:00~19:30 58~62 泥沙层6219:30~22:40 62~83卵石层和泥沙层8322:40~0:2083~90 卵石层和泥沙层902:00~9:1590~92.5 卵石层92.5垂直地埋管换热器插入钻孔前,应做第一次水压试验,2010年10月11日6:30开始打压,压力为1.6MPa,稳压6小时,无泄漏现象。
2010年10月11日上午10:00开始洗井,下午13:00结束,洗井完毕后,将垂直地埋管换热器插入钻孔(简称下管),14:30下管完毕,对其进行打压,压力为1.6MPa,稳压20min,无泄漏现象,15:00采用膨润土、细沙与原浆混合比例为1:3:3作回填材料回填,16:00回填完毕,但在回填的过程中,因为膨胀土膨胀、粘稠,回填材料填的不是很充足。
2)B孔B孔钻孔工作开始于2010年10月12日7:00,18:10停止钻孔,钻孔深度为93.5m,由于操作人员的疏忽,在从钻孔中提出钻杆的过程中将11根钻杆掉到所打的钻孔中(每根钻杆2.7m),经过和设计单位协商,将钻孔B的位置定于原位置正西5m处。
钻孔日期为2010年10月13日~2010年10月14日,钻孔直径为300mm,孔深92.8m。
下表为B孔的钻孔记录。
表2 B孔的钻孔记录表时间地层厚度(m)岩土特性描述地层厚度(m) 10:50~12:30 0~28 黄土层2812:30~13:20 28~33 夹杂大颗粒沙子的硬土3313:20~15:40 33~48 一层软一层硬的泥沙层4815:40~22:50 48~71 泥土层7118:00~19:30 71~82 泥沙层825:30~7:10 82~92.8 卵石层和泥沙层92.8垂直地埋管换热器插入钻孔前,做第一次水压试验,2010年10月12日9:20开始打压,压力为1.6MPa,稳压5小时,无泄漏现象。
2010年10月14日7:30开始洗井,8:30洗井结束,8:40开始下管,9:20下管完毕,对其进行打压,压力为1.6MPa,稳压25min,无泄漏现象,9:45开始回填,采用原浆与细砂混合物回填材料回填,10:50回填完毕。
三、测试目的与设备通过本次测试,获得埋管区域内土壤综合初始地温、埋管与岩土体的实际换热能力,为地源热泵系统的设计提供依据。
地源热泵模拟工况条件的设备由恒温加热水箱(变频控制)、风冷制冷机组(变频控制,电子膨胀阀)、水泵、流量调节阀、流量计、温度传感器、压力传感器、温度采集仪及监测、记录仪表组成,可用来模拟夏季排热工况和冬季取热工况。
系统运行稳定:地埋管内流量、供水温度依据设计要求可手工调节设定,供水温度通过自动控制系统保持恒定,误差为±0.2℃;加热器与压缩机可双工况同时运行,自动起停,也可手动操作。
试验采用计算机数据采集,每隔5秒钟采集一次数据,自动存储数据。
系统流程如图2所示,测试系统实物图如图3所示。
图2 测试系统流程图图3 测试系统实物图四、测试原理与方法4.1岩土初始温度测试在众多的设计参数之中,被认为最容易测定也是最容易被忽略的就是岩土初始平均温度。
众所周知,温差是热量传递的驱动。
对于地源热泵的地埋管换热系统,地埋管换热器的平均温度与岩土平均温度的温差是热量传递的驱动力。
因此,做好岩土初始平均温度的测定工作对于地埋管换热器的设计非常重要。
《规范》规定,岩土初始平均温度的测试应采用布置温度传感器的方法。
测定的布置宜在地埋管换热器埋设深度范围内,且间隔不宜大于10m;以各测点实测温度的算术平均值作为岩土初始平均温度。
本测试工程采用垂直布置温度传感器法,沿PE管外部深度方向上布置温度传感器PT100,通过实时监测温度传感器的监测数据,确定不同深度地层的温度,最终以所测的不同深度地层的温度的算术平均值最为岩土初始温度。
A孔孔深92.5m,从井底自上共布置温度传感器10个,间隔为10m。
B孔孔深92.8m,从井底自上共布置温度传感器12个,间隔为8m。
温度传感器的布置图如图4所示。
使用安捷伦数据采集仪作为二次测温元件,通过RS232数据连接线与笔记本电脑连接,笔记本电脑将自动采集数据,每30秒采集一次数据,数据采集实物图如图5所示。
图4 温度传感器布置图图5 数据采集实物图4.2地埋管换热器换热能力测试对地源热泵系统地埋管换热器换热能力的测试有两种方式,一种是稳定热流模拟实验(简称恒流法),另一种是稳定工况模拟实验(简称恒温法)。
稳定热流模拟试验,也称为“热响应测试”或“岩土热物性测试”,采用电加热器(或制冷机)提供稳定热量(或冷量),记录地埋管换热器的温度响应情况,并利用模型计算岩土热物性情况。
该方法的优点是:测试设备结构简单;相关理论研究成果多,理论依据充分。
缺点:传热模型存在适应性问题,假设条件与实际地质情况差距较大;需要多次模型计算,增加误差累计;计算具有较强专业性,掌握程度不同等。
稳定工况模拟实验,也称为“冷、热响应测试”,采用风冷热泵建立稳定的地埋管换热器运行工况,也可计算岩土体热物性参数,并直观获得地埋管换热器每延米换热量,也用于计算地埋管换热器的综合传热系数。
该方法的优点是:优点:测试结果直观;设计结果可校核。
缺点:相关理论研究成果较少,忽略管井间热干扰和非稳态传热因素;测试设备复杂等。
综合考虑,本测试工程采用稳定工况法,稳定工况测试示意图如图6所示,表3为稳定工况的测试参数。
为了进一步探寻岩土热响应方法对实际换热能力的影响,对B孔的测试,采用了稳定工况法和稳定热流法两种方式,并将二者的测试结果进行深层次的探讨,为地埋管的设计和施工提供更可靠的指导。
图6 稳定工况示意图表3 稳定工况测试参数表工况试验供水温度(℃)回水温度(℃) 流量(m3/h)总传热量(kW)模拟夏季工况放热33 — 1.8-2.0 —模拟冬季工况取热 5 — 1.8-2.0 —五、测试结果与分析5.1 测试现场布置测试工作中,一个工况的测试至少要连续运行48小时,为了保证测试工作的顺利进行,搭建了帐篷作为遮挡棚,在遮挡棚内进行相关的测试工作,帐篷的四个侧面可以完全打开和关闭,以便制冷机组的通风散热。
现场的布置图如下图7所示。
5.2 测试时间测试时间及与之相应的测试工作见表4表4 测试工作时间表测试内容测试时间测试时长/小时A孔夏季工况的模拟测试10月14日~10月17日75A孔冬季工况的模拟测试10月18日~10月22日100B孔加热功率为3.6kW模拟测试10月23日~10月27日90B孔夏季工况的模拟测试10月27日~10月29日56B孔冬季工况的模拟测试11月5日~11月8日74B孔加热功率为8.4kW模拟测试11月11日~11月14日755.3 夏季工况测试夏季工况测试的是热泵系统夏天热泵制冷工况:空调系统通过制冷设备把各房间的热量抽取出来,通过地埋管换热器排向地下土壤。
测量地埋管在夏天的散热功率,就是根据地源热泵设备运行的标准工况所对应冷凝温度的冷凝器出水温度,拟定某流量进行模拟运行试验实测值。
测试试验持续运行,直至回水温度与地埋管换热器的换热量趋于稳定,近似不再变化。
1) 测试结果循环水在地埋管中的进出口温差和传热量是由地埋PE管和水平连接管换热作用的结果。
由于在水平地面上的水平连接管较短并且用保温材料对其进行保温。
所以其对换热的效果影响较小,可近似的忽略。
a) A孔夏季工况图8、9、10分别为A孔供回水温度、换热量、流量随时间变化图。
如图8所示,供水温度在运行5~6个小时后已经趋于稳定,温度在32.8±0.3℃范围内波动,而图8、9显示,A井夏季排热工况的模拟在运行50多个小时后趋于稳定,最后20个小时内变化很小,达到稳定的状态,由此可见,地下换热达到相对稳定的时间要远远长于供水温度达到稳定的时间。
如图10所示,测试期间流量一直稳定在1.8-1.95m3/h期间,达到测试要求标准1.8-2.0m3/h。
通过计算供水温度在最后稳定的12小时内平均温度为32.76℃,回水温度均值为30.65℃,供回水温度差为2.11℃,平均换热量均值为4.62kW。