某地埋管地源热泵系统热响应测试及分析

地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

表２散热与取热试验数据记录１。井测试记录工况进水温进出口温流量度（℃）散热
３４．７２７．０４
２。井测试记录进水温进出口温流量差（℃）：ｍ３／ｈ）
３．６９２．２２Ｏ．８１３０．８１３
差（℃）：ｍ３／ｈ）度（℃）
４．０ｒ７２．３７Ｏ．８２ｌ０．８４２３４．５９７．０３
ｎｎ辩Ｕ
ｕ
５。井
从表３可以看到，进水温度３５℃时，ｌ’井埋管
单位井深的传热量比２。井埋管高ｌｌ％。进水温
度为５℃时，ｌ。井单位井深传热量比２。高井５％，两种工况均表明１。井的传热效果优于２４井，表明回填材料黄沙＋膨润土的传热性能比水泥浆＋膨润土的好。２’井埋管采用的ＰＥ管分隔夹具有减小热短路、提高传热性能的功能。但是在本试验中２。井埋管的传热能力反而低于没有支承的１。井埋管，这主要是由回填材料造成的，这说明回填材料对传热的影响比支承更显著。如果排除塑料夹的影响，以黄沙＋硼润土作为回填材料的传热性能比采用对比回填材料的传热性能提高幅度会更大。３地埋管换热器周围土壤温度场的测试与分析
表１采用不同回填材料的两个地埋管换热器数据
１。６０１２０２’ ６０１２０
目前国内对回填材料和地下土壤热平衡问题的研究局限于计算机模拟或短期试验研究拉“Ｊ，缺少可靠的试验测量数据。本文以夏热冬冷的华东地区为对象，采用现场测试的方法，对比研究了两种不同回填材料对地埋管换热器传热性能的影响；在地源热泵地埋管区域的土壤中安装温度传感器，根据对地源热泵运行期间地下温度场的数据采集，分析了系统运行中埋管换热器周围不同位置处土壤温度场的变化特性。
收稿日期：２００８—∞＿２６修稿日期：２００８一ｌｌ—０４

地源热泵热响应测试工程技术方案

测试工程技术方案鉴于南京工业大学科技开发中心暖通工程研究所对地源热泵管系统具有较深的理论研究和大量钻孔地热测试工程成功的案例，委托方本着高质量严要求确保成功的目标，委托南京工业大学科技开发中心承担宁南5#工程地源热泵系统地埋管的换热器地热响应埋管钻孔测试工程的技术服务工作。

现经委托方、受托方、受托方会同相关设计院设计人员共同商量，提出本钻孔测试工程技术方案如下：一、主要工作内容1、地热测试工程的钻孔施工；2、地热测试工程的埋管施工；3、地热测试工程的热响应测试；4、地热测试工程的测试报告撰写。

二、主要技术要求1、测试孔技术参数根据设计人员的要求能现场实际情况和热响应测试的相关要求，地源热泵地埋管换热器地热响应钻孔埋管测试：场区内钻空2个，具体位置由建设单位会同设计院和我方现场确定，为节省投资，孔的深度暂按如下原则确定，实际钻孔时视情况进行调整：①1#孔：双U DN32,孔径130-150MM，钻孔深度为自然地面以下92米，采用黄沙或水泥基料与膨润土混合物作回填材料回填。

②2#孔：双U DN32,孔径130-150MM，钻孔深度为自然地面以下92米，采用原浆与膨润土的混合物作回填材料回填。

2、热响应测试与测试报告撰写1）测试目的本测试方案针对的是地源热泵地埋管系统两个地热测试孔进行的。

测试的目的是获得在整个空调期内，现场地埋管结构与岩土的换热情况，如地埋管周围岩土温度的分布情况，地埋管内进出水温度，以及单位管长的热流量等。

通过这些测试，为设计的准确性提供良好的保证，同时验证设计模型的准确性。

测试的结果为地源热泵地埋系统的施工图设计提供所需的资料。

岩土体热物性可以通过现场测试，以扰动—响应方式获得，即在拟埋管区域安装同规格同深度的竖直埋管，通过水环路，将一定量稳态负荷（扰动）加给竖直埋管，记录热响应数据：不同工况下模拟运行时间、埋管进出水温、不同连接形式U 型管的流量及即时冷热量、岩土体初始温度及温度变化等。

地源热泵地埋管换热器换热量的测试

ＦＵｎ．ｈＹｕｚｕｎ
（ｃｏｌｏｃａｉａＥｇｅｒｇｈｎｈｉｎｖｒｉｆｎｉｅｒｇＳｉｃ，Ｓａｇａ２１２，ＣｉａＳｈｏｆｈｎｃｌｎｎｅｎ，ＳａｇａＵｉｅｓｙｏｇｎｅｉｃｅｅｈｎｈｉ０６０ｈｎ）ＭｅｉｉｔＥｎｎ
埋管挟热器换热量的测试方法是正确可行的。关键词：源热泵；地埋管换热器；换热量；测试地文献标识码：Ｂ文章编号：１７４５（０００６２— ５０２１）２—０３００３— ３中图分类号：Ｔ５６２Ｋ２．
ｍｅｈｆｈａｘｈｎｅｃｐｃｔｒｔｅｅｃａｇｒｓｃｒｅｔａｄｆａｉｌ．ｔｏｏｅｔｃａｇａａｉｆｘｈｄｅｙｏｈｎｅｓｉｏｒｃｎｅｓｂｅＫｅｒｓｇｏｎＯｌｅｈａｕｙｗｏｄ：ｒｕｄＳＵ￣ｅｔｍｐ；ｇｏｎｉｅｔｅｃａｇｒｈａｘｈｇａａｉ；ｔｓｐｒｕｄｐｐｈａｘｈｎｅ；ｅｔｃａｅｃｐｃｔｅｅｎｙｅｔ
程中地埋管换热器的换热能力测试都是非常重要的。
在地源热泵系统中地埋管换热器的设计是重要的一
个环节。而其关键在于获得准确的当地土壤取、放热特性。地埋管取放热特性目前主要依靠土壤热响
应测试方式获取。由于地下情况多变，往往由多个

地源热泵地埋管换热器热响应试验方法及影响因素研究

ｒｅｓｐｏｓｅｎｔｅｓｔｔｉｒｅｎａａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｔａｔｈｅｄｕｒｔａｉｏｎｆｔｏｈｅｒｍａｌｒｅｓｐｏｓｅｎｔｅｓｔ，ｒｏｃｋ－ｓｏｉｌｉｎｉｔｉｌａｔｅｍｐｅｒｔｕａｒｅａｎｄｔｈｅｉｎｌｅｔｔｅｍｐｅｒｔｕａｒｅｆｏｂｏｒｅｈｏｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｅｒｇｓａｌｌａｆｅｃｔｈｅｔｃｃａｕｒａｃｙｆｔｏｈｅｒｍａｌｒｅｓｐｏｓｅｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｕ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｒｆｓｔｔｏｅｓｕｎｒｅａｌｏｎｇｅｏｕｎｇｈｔｅｓｔｄｕｒｔｉａｏｎａｎｄ
ＺＨＵＡＮＧＫｅ－ｐｅｎｇ，ＬＩＵ
（ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｈｅｎｙｎｇＭｉａｌｉｔａｒｙＡｒｅａ，Ｓｈｅｎｙｎｇ１ａ１０１６２，Ｃｈｉｎａ）
摘要：岩土的综合导为广泛的方法是现场岩土热响应测试。阐述了热响应试验的理论基础，介绍了热响应试验的两种方法，并对影响热响应试验结果的因素进行了分析。结果表明，测
试时间、岩土初始温度及流体进口温度都会影响热响应测试结果的精度，因此，在进行热响应实验时，首先要保证足够长的测

不同地质条件下地埋管热响应测试分析与比较

第37卷,总第218期2019年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.218Nov.2019,No.6不同地质条件下地埋管热响应测试分析与比较常莉峰,陈帅(上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海201620)摘要:为获取不同地质条件下地埋管换热器换热特性,选取位于夏热冬冷地区的三个测试地点:浙江莫干山、上海浦江镇、江苏盐城。

分别对所在地的地源热泵系统地埋管换热器开展热响应试验,利用线热源模型进行计算分析。

得到莫干山、浦江、盐城的岩土导热系数分别为2.40W/(m·℃)、1.92W/(m·℃)、1.84W/(m·℃)。

岩石地质所具有的高热扩散性对地埋管换热器换热效果有促进作用;不能用“单位延米换热量”这个单一参数分析地埋管换热器换热效果。

关键词:地源热泵;地埋管换热器;热响应试验;热物性参数;线热源模型中图分类号:TK521文献标识码:A文章编号:1002-6339(2019)06-0561-05Analysis and Comparison of Thermal Response Test of BuriedPipes under Different Geological ConditionsCHANG Li-feng,CHEN Shuai(School of Mechanical and Automotive Engineering,Shanghai University of EngineeringScience,Shanghai201620,China)Abstract:In order to obtain the heat transfer characteristics of borehole heat exchangers under different geological conditions,three test sites located in the hot summer and cold winter regions were selected: Moganshan,Zhejiang,Pujiang Town,Shanghai,and Yancheng,Jiangsu.The thermal response test was carried out on the borehole heat exchanger system of the ground source heat pump system,and the lineal heat source model was used for calculation and analysis.The geothermal conductivity of Moganshan,Pu⁃jiang and Yancheng is2.40W/(m·℃),1.92W/(m·℃)and1.84W/(m·℃),respectively.The high thermal diffusivity of rock geology has a positive effect on the heat transfer effect of the borehole heat exchanger;the heat transfer effect of the borebole tube heat exchanger can not be analyzed by the single parameter of the unit heat exchange amount per unit length.Key words:ground-source heat pump;borehole heat exchanger;thermal response test;thermal proper⁃ties of the ground;lineal heat source model收稿日期2019-03-17修订稿日期2019-04-12作者简介:常莉峰(1993~),男,硕士研究生,从事建筑能源应用技术研究。

地源热泵热响应测试报告

图1
测试装置简图
由图 1 可知，地源热泵模拟工况条件的设备由可调功率加热器、循环水泵、流量调节阀、涡轮流量计、玻璃管温度计、智能温度采集模块组成。本装置系统功率大（最大可调至 13kW）且运行稳定：地埋管内流量、供水温度依据设计要求可
2
黑龙江某项目一期工程岩土热响应测试报告
手工调节设定。试验采用智能温度采集模块（内含微型计算机）进行数据采集，每隔一分钟采集一次数据，自动存储数据，所测得的岩土体的导热系数 λ、钻孔的热阻等测试精度高。 2）测试方案：本测试孔基本数据及测试运行工况如表 1。
T T0
r , t 0
式中 T=T(r,t)—— t 时刻 r 处的岩土温度，℃； λs——岩土导热系数，W/(m· K)； T0 ——未受扰动的岩土原始温度，℃； ρs——岩土的密度，kg/m3 ； cs——岩土的比热，kJ/(kg· K)； ql——单位长度线热源热流强度，ql =Q/H W/m； rb——钻孔半径， m；
图5
实测平均温度与计算平均温度的对比
由参数估计法计算结果可知，与通过线性拟合的斜率法得到的岩土导热系数（分别 2.0 和 1.73W/(m·K)）、钻孔总热阻（分别为 0.030 和 0.0274(m· K )/ W），差别不大。从图 5 也可看出对应计算得到的进出水平均温度非常接近，而且与实测得到的进出水平均温度变化趋势基本一致，反映了计算的准确性。
T 0 0 . 0274 ql
( m K ) /W
b）基于圆柱面热源模型的校核与参数估计法计算（1）圆柱面热源下参数估计法的计算编写软件,利用圆柱面热源模型计算不同参数条件下的方差,取测试稳定后 48 小时的整点数据。从表 2、3 可以看出当岩土导热系数 λs=2.0W/(m· K)，钻孔总热阻 R0 =0.030(m· K )/ W 时，方差最小，此时对应的导热系数和钻孔总热阻即为参数估计法所求参数。表 2

tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程

tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程[tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程]序地源热泵技术作为一种清洁、高效的能源利用方式，日益受到人们的关注和推崇。

而地埋管地源热泵系统的性能评价与试验技术规程则是确保其高效运行的重要保障。

本文将从多个角度深入探讨tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程，为您带来全面的了解和深度的认识。

一、概述1. tcecs 730-2020 是什么？在开始深入探讨tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程之前，让我们先了解一下tcecs 730-2020的基本概况。

tcecs 730-2020 是地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程的正式名称，它是一项标准化的技术规范，用于指导地源热泵系统的试验和性能评价。

2. tcecs 730-2020 的重要性地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程的制定对于地源热泵系统的设计、建设和运行具有至关重要的意义。

这项技术规范的制定，旨在保证地源热泵系统在实际运行中能够真正实现高效、环保的能源利用，同时也为相关行业提供了统一的测试标准和依据。

二、技术规程的内容1. 试验范围tcecs 730-2020 地埋管地源热泵岩土热响应试验技术规程所涉及的试验范围包括哪些内容？这是我们需要了解的第一个问题。

在这一部分中，规范明确了地源热泵系统试验的对象、试验方法、试验装置、试验步骤等内容，为后续的实际操作提供了清晰的指导。

2. 试验方法地源热泵系统的试验方法对于其性能评价至关重要。

tcecs 730-2020 对于地埋管地源热泵岩土热响应试验的方法做了哪些详细规定？试验中需要注意哪些关键环节？这些内容将在本章节中进行详细探讨。

3. 试验装置试验装置的设计和使用直接影响着试验的可靠性和准确性。

tcecs730-2020 对于试验装置有哪些具体要求？在试验过程中需要如何进行装置的校准和验证？这是决定试验结果可信度的重要因素。

地源热泵热响应实验技术要点

地源热泵热响应实验技术要点●实验目的测试埋管岩土对埋管换热的影响。

1)从埋管岩土内取热时，埋管岩土的温度变化曲线。

2)向埋管岩土内放热时，埋管岩土的温度变化曲线。

●实验准备1)管材：选用HDPE管材，管径为De32×3.0。

2)测试孔：孔深120m，孔径为180mm。

3)单U管测试。

4)水平接管3m，30mm橡塑保温。

5)其他：30℃热水制备，4℃冷水制备。

●实验步骤1)土壤原始地温测试钻孔下管后静置10天，作为岩土体扰动的恢复期，然后测量120m内地层的平均原始温度。

测试方法：在岩土热响应实验前，使系统水泵启动循环25min，每隔1 min记录一次地埋管进出口水温。

观察流体进出口温度的变化曲线，当温度达到稳定时的出口温度即可认为是地下土壤的无干扰温度。

2)取热实验制备4℃冷水，连接测试孔与实验仪器，通过泵向地埋管内通入冷水，管内水流速度为0.45m/s，测试U管出口处水温，待水温稳定后，继续运行12个小时。

整个实验过程不小于3天（72h）。

测试过程应符合下列要求1、实验过程应保持冷水稳定恒定。

2、进出口水温、管内流速测试间隔为10,min。

3、对测试设备进行外部连接时，应遵循先水后电的原则。

3)取热实验制备30℃热水，连接测试孔与实验仪器，通过泵向地埋管内通入热水，管内水流速度为0.45m/s，测试U管出口处水温，待水温稳定后，继续运行12个小时。

整个实验过程不小于3天（72h）。

测试过程应符合下列要求1、实验过程应保持冷水稳定恒定。

2、进出口水温、管内流速测试间隔为10,min。

3、对测试设备进行外部连接时，应遵循先水后电的原则。

●测试完成后，应对测试孔做好防护工作。