3-不同加热功率的热响应测试实验研究
短路试验测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过短路试验，评估电气设备的短路承受能力，验证设备在短路条件下的安全性能和稳定性。
通过实验，了解设备的短路特性，为设备的设计、制造和运行提供重要依据。
二、实验原理短路试验是通过对电气设备施加一个或多个短路条件，模拟实际运行中可能出现的短路故障，以检验设备在短路条件下的性能和安全性。
实验过程中，通过测量短路电流、短路时间、短路功率等参数，分析设备的短路特性。
三、实验设备与材料1. 实验设备：- 短路试验装置- 电流表- 电压表- 电阻表- 计时器- 电流互感器- 接地线- 安全防护用具2. 实验材料：- 电气设备（如变压器、电机、开关等）- 短路试验电缆四、实验步骤1. 准备工作：- 熟悉实验原理和操作步骤。
- 检查实验设备是否完好，连接线是否牢固。
- 确保实验环境安全，符合实验要求。
2. 实验操作：a. 将电气设备接入短路试验装置。
b. 按照设备规格和实验要求设置短路电流和短路时间。
c. 启动试验装置，记录短路电流、短路时间和短路功率等参数。
d. 观察设备在短路条件下的表现，如是否有异常声响、火花、温度升高等。
e. 关闭试验装置，断开设备，检查设备是否损坏。
3. 数据处理与分析：a. 记录实验数据，包括短路电流、短路时间、短路功率等。
b. 对实验数据进行整理和分析，评估设备的短路特性。
c. 比较实验数据与设备规格和标准要求，判断设备是否符合短路性能要求。
五、实验结果与分析1. 短路电流：a. 实验测得的短路电流与设备规格和标准要求相符。
b. 设备在短路条件下的短路电流未超过额定值。
2. 短路时间：a. 实验测得的短路时间与设备规格和标准要求相符。
b. 设备在短路条件下的短路时间未超过允许值。
3. 短路功率：a. 实验测得的短路功率与设备规格和标准要求相符。
b. 设备在短路条件下的短路功率未超过允许值。
4. 设备表现：a. 设备在短路条件下的表现良好，无异常声响、火花、温度升高等。
热导率测试方法
热导率测试⽅法材料传热特性的测试⽅法Lars H?lldahl, Hot Disk AB, Uppsala, Sweden序论⼈们已经开发出许多⽤于测量不同材料传热性能的⽅法。
然⽽伴随材料科学的飞速发展，对材料的测试⽅法提出了更⾼的要求，即不断拓宽应⽤范围、提⾼测试精度。
因此需要不断地改进传统测试⽅法，并采⽤全新的测量技术。
如今，对于很多新材料，我们常常很难从教科书中获得⾜够的相关数据，因此对实际样品的测量变得特别必要。
成分、⼯艺参数和使⽤条件上的微⼩变化都会影响材料的⾏为和性能。
要发挥新材料的最⼤优越性，对其性能的准确测量⾮常重要。
早期的⽅法最早的测量使⽤静态⽅法，它的普遍特点是操作⼈员在已知样品的壁厚上建⽴温度梯度，并控制从⼀边传递到另⼀边的热量。
最常⽤的热流是⼀维的，但有时也会使⽤其它的形式。
在测量中最常⽤的变量是Guarded Hot Plate（GHP）。
GHP 是指防⽌热量通过边界从系统散发出去的⼀种设置，例如在样品周围设置热障。
在这些⽅法中，热量在样品中传递的计算模型都⽐较简单。
该⽅法也是ASTM、ISO 等机构发布的标准测量⽅法的基础。
有了标准的指导，理论上可以在实验室建⽴⾃⼰的GHP，但⼈们⼀般还是购买现成的设备。
这些⽅法存在以下⼀些缺点：-为了使散发到环境中热量达到最⼩，要求样品的尺⼨很⼤。
因为样品的⾯积越⼤，其周边的影响就会越⼩。
- 由于该⽅法⼀般⽤于绝热材料，这些材料的热扩散系数很低，要在样品的壁厚上建⽴温度梯度必须花费很长的时间。
- 温度梯度通常较⼤，有时达到50-60 o C，热导率的测量结果最多只能是该温度范围内的平均值，测量结果不能反映样品中存在的相变或发⽣的反应。
- 静态法存在的最⼤问题是热电偶与样品表⾯的接触电阻对传热性能的影响，其中的差异所引起的误差尚⽆法进⾏补偿，该误差往往会造成材料的绝热性能测量值过⾼。
当温度很⾼、样品是良导热体或样品表⾯⽐较粗糙时，接触电阻产⽣的问题更为严重。
热响应测试实例及问题分析
在 钻 孔 传 热 分 析 中 ， Ｇ 函数 定 义 如 下 ：
一
＝
Ｇｆ ） （ ，
（ ４ ）
不 均 匀 热 流 、 热 短 路 等 诸 多 因 素 ， 更 加 能 够 准 确 反 映
为平 均 土 壤 初 始 温 度 （ ） 。 ， 为 钻 孔 半 径 （ ，ｆ为计 Ｃ ｍ）
Ｐ— （ ２ １ ｒ ｆ ＋） １
８
算时间 （） 为热扩散 系数 （ ／ ， 为土壤热导率 （ Ｓ， ｍ２ｓ ） Ｗ／
１・ ，Ｐ 为 误 差 函数 ，Ｇ（ ） Ｇ 函数 。 ２ Ｋ） ０ ， 呢 ｔ 为 为 了 计 算 方便 ，求 解 Ｇ 函数 及 换 热 实 验 结 果 处理 ，
关 键 词 ： 源 热泵 ； 地 圆柱 热 源理 论 ； 响 应 试 验 热
中 图分 类 号 ： Ｋ ２ ． Ｔ５１ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ： ０ ７ ９ ３ （０ ）０ － ０ ９ ０ １０ －１０ ２ １ １ ３ ０４－ ５
浅 层 地 热 能 属 于 清 洁 、 可 再 生 资 源 。地 埋 管 地 源 热 泵 系统 ，由于 量 大 面 广 ，具 有 广 阔 的 开 发 利 用 前 景 。 现 场 热 响 应 测试 是 地 埋 管 地 源 热 泵 系统 开 发 利 用 浅 层 地 热 能 资 源 的 首 要 技 术 程 序 ，通 过 现 场 试 验 ， 可
埋 地 换 热 器 与 周 围 岩 土 的 真 实 换 热 状 况 。本 文 采 用 基 于 圆柱 热 源 理 论 的 柱 模型 。
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】本研究旨在通过地源热泵系统岩土热响应试验，探讨其在实际应用中的效果和优势。
文章首先介绍了地源热泵系统岩土热响应试验的背景和研究目的，并阐述了其研究意义。
接着详细描述了试验方法、试验设计、试验过程、数据分析和结果讨论，从而全面呈现了实验过程及结果。
最后得出了关于地源热泵系统岩土热响应试验的结论，展望了未来研究方向，总结了本研究的重要发现。
通过本研究，可以为地源热泵系统的进一步优化和应用提供重要参考，促进绿色环保技术的发展。
【关键词】地源热泵系统、岩土热响应试验、试验方法、试验设计、试验过程、数据分析、结果讨论、结论、展望未来研究方向、总结、研究目的、研究意义、引言1. 引言1.1 地源热泵系统岩土热响应试验的背景地源热泵系统是一种利用地下岩土中储存的热能为建筑提供供暖和制冷的系统，具有高效节能、环保等优点。
地源热泵系统的性能受到岩土热响应特性的影响，因此需要进行岩土热响应试验来研究其热传导、储能和释能过程。
地源热泵系统岩土热响应试验是通过对地下岩土进行加热或降温，观察岩土温度变化和热传导规律，从而评估地源热泵系统的性能和效果。
通过岩土热响应试验，可以优化地源热泵系统的设计和运行，提高其热工性能和节能效果，为建筑节能减排提供科学依据。
地源热泵系统岩土热响应试验也可以为地热能资源的开发利用和岩土热响应规律的研究提供重要数据支持。
开展地源热泵系统岩土热响应试验具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探究地源热泵系统在岩土地质条件下的热响应特性，为系统的设计、运行和优化提供科学依据。
通过开展岩土热响应试验，可以深入了解岩土层对地源热泵系统热传递的影响机制，为系统的热性能进行有效评估和改进。
具体地，研究目的包括：一是验证地源热泵系统在岩土地质条件下的热响应特性，包括热传导、热吸收和热交换等方面的影响；二是研究不同岩土地质条件下地源热泵系统的热性能差异，为系统的设计和优化提供参考依据；三是探讨岩土层对地源热泵系统热传递效率的影响机制，为系统的运行管理和能耗控制提供理论支持。
加热仪器测评报告范文
加热仪器测评报告范文一、引言加热仪器是实验室中常用的仪器设备之一，广泛应用于化学、生物、医学等领域的实验研究。
本次测评旨在对市面上常见的加热仪器进行测试和评估，以评估其性能、功能和易用性，并为实验室选择合适的加热仪器提供参考。
二、测试目标和方法2.1 测试目标本次测试的主要目标为评估加热仪器的以下几个方面：1. 加热效果：加热仪器是否能够均匀、稳定地加热样品，确保实验结果的可靠性；2. 温度控制：加热仪器能否精确控制加热温度，并保持温度的稳定性；3. 安全性能：加热仪器是否具备过热、过载保护等安全功能，以保障实验人员的安全；4. 使用便捷性：加热仪器的操作是否简单方便，是否具备良好的人机交互界面；5. 耐用性：加热仪器的结构是否牢固，能否长时间稳定运行。
2.2 测试方法本次测评采用了以下方法对加热仪器进行测试：1. 加热均匀性测试：选择不同形状、大小的容器，并测量加热仪器加热后的温度分布情况，评估加热均匀性；2. 温度控制测试：将加热仪器设置在不同的目标温度，并测量加热仪器实际达到的温度，评估温度控制的精度；3. 安全性能测试：模拟加热仪器过热和过载的情况，评估加热仪器的自动保护功能；4. 使用便捷性测试：参与测试的人员进行使用体验评价，包括操作简单性和人机交互界面的友好程度；5. 耐用性测试：对加热仪器的结构、外观等进行检查和评估，同时观察长时间加热试验运行情况。
三、测试结果与分析3.1 加热效果通过加热均匀性测试发现，市面上主流的加热仪器在加热效果上表现较为出色，能够均匀而稳定地加热样品，不存在明显的温度偏差和不均匀现象。
3.2 温度控制在温度控制测试中，加热仪器的温度控制精度普遍较高，大多数仪器能够达到设定温度并保持在合理的范围内波动，但个别仪器在温度上升和波动方面存在较大偏差，需要注意。
3.3 安全性能市面上的加热仪器基本都具备过热保护和过载保护功能，能够有效避免过热引起的意外情况和设备损坏。
慈溪智慧谷项目热响应测试
Ｚ ｅｉｎ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｈ ｊ ｇＣｏ ｓ ｃｉ ，Ｖｏ． ８，Ｎｏ ７，Ｊ １２ １ ａ ｒ ｏ １２ ． ｕ． ０ １
慈溪 智 慧谷 项 目热 响应 测 试
Ｔ ｅｍａ Ｒ ｓ ｏ ｓ ｅ ｔ ｆ ｈ ｉｉ ｓ ｏ ａｌ ｒｊｃ ｈ ｒ ｌ ｅ ｐ ｎ ｅＴ ｓ ｅＣｘ Ｗｉ ｍ Ｖ ｌｙＰｏｅ ｔ ｏｔ ｄ ｅ
１ 工 程 概 况
慈溪 智 慧 谷 是 慈 溪 市 重 点 工 程 ， 地 面 积 占
经 济 的设 计 ， 并且 在测 试孔 的钻 井过 程 中 ， 以 了解 可 到 施工 现场 的地 质分 布情 况 ， 以后 施 工 机 械 以及 为
工 期 的安排 提供 极有 价值 的参 考 。
４ ０ 总建筑 面 积 约 １ 万ｍ。 规 划 为 ２幢 高 品 ９１ ６ｍ ， ２ ，
郭 捷
ＧＵ ｉ ０ Ｊｅ
（ 江 大 学 建 工 学 院 ， 江 杭 州 ３０ ２ ＞ 浙 浙 １０ ７
摘
要 ： 源 热 泵 热 响 应 测 试 是 一 种 野 外 原 位 测 试 手 段 ， 以获 取 地 下 岩 土 体 的热 物 性 参 数 等 作 为 地 源 热 泵 设 计 的 重 要 依 地 用
理 见 图 １ 。
作者简介 ： 郭
捷（９１ ）男 ， 江杭州人 ， 士研究生 ， 事建筑工程管理工作。 １７ 一 ， 浙 硕 从
第 ７期
郭
捷： 慈溪智慧谷项 目热 响应测试 、
５ ５
（） ２ 连接 测 试 设 备 与地 埋 管 回路 ， 将 整 个 系 并
Ａ
统充 满水 ， 接通 ２ ０Ｖ电源 。 ２
简述3ω法测试方法
简述3ω法测试方法3ω法测试方法是一种非接触式的热物理性能测试方法，主要用于测量材料的热导率、热阻、比热等参数。
该方法基于瞬态加热和温度响应的原理，通过测量样品表面温度变化来计算出样品的热物理性能参数。
下面将详细介绍3ω法测试方法。
一、实验装置3ω法测试需要使用特定的实验装置，包括3ω信号发生器、锁相放大器、温控仪、加热电阻和样品支架等组成。
其中，3ω信号发生器用于产生高频交流电流信号，锁相放大器用于检测样品表面温度变化，并将信号传输到计算机进行数据处理；温控仪则用于控制样品和加热电阻的温度，确保实验条件稳定可靠。
二、实验步骤1. 样品制备：首先需要准备待测材料，并将其制成适当大小和形状的样品。
通常情况下，样品应具有良好的导电性和薄膜形态。
2. 样品安装：将样品固定在支架上，并连接加热电阻。
确保样品与加热电阻之间有良好的接触，以便加热电阻可以将热能均匀地传递到样品中。
3. 实验条件设置：设置实验条件，包括温度范围、加热功率、测量频率等参数。
在进行实验之前，需要对实验条件进行预先测试和优化，以确保实验结果准确可靠。
4. 实验开始：开启3ω信号发生器和锁相放大器，并控制温控仪使样品温度达到设定值。
当样品达到稳定状态后，开始进行数据采集和处理。
5. 数据处理：通过锁相放大器检测样品表面温度变化，并将其转换为电信号。
然后使用计算机对数据进行处理，得出样品的热导率、比热、热阻等参数。
三、注意事项1. 样品制备：需要注意选择合适的材料和制备方法，以确保样品具有良好的导电性和薄膜形态。
2. 实验条件设置：需要对实验条件进行充分测试和优化，以确保实验结果准确可靠。
特别是在确定加热功率时，应避免过高或过低的功率造成不必要的误差。
3. 数据处理：数据处理过程需要严格按照标准方法进行，以确保结果的准确性和可靠性。
在进行数据处理之前，需要对数据进行校正和滤波，以去除噪声和干扰。
4. 实验安全：实验过程中需要注意安全事项，如避免触电、烫伤等危险。
高超声速飞行器气动加热及热响应分析的开题报告
高超声速飞行器气动加热及热响应分析的开题报告
尊敬的评委、老师：
现代军事中，高超声速飞行器作为一种高速、高效、高机动性的战争武器，越来越受到人们的关注。
然而，高超声速飞行器在高速飞行过程中会面临着极高的气动加热和热应力挑战，导致材料性能退化、结构破坏、传感器故障等问题。
因此，针对高超声速飞行器的气动加热及热响应分析研究显得极为必要和紧迫。
本文以高超声速飞行器为研究对象，开展气动加热及热响应分析的研究。
该研究包含以下内容：
1.对于高超声速飞行器的气动加热机理进行研究，分析飞行过程中各种因素对气动加热的影响。
2.根据气动加热机理，开展高超声速飞行器的气动加热数值模拟分析，并对计算结果进行验证。
3.基于实验研究，开展高超声速飞行器在不同温度下的力学性能测试，并分析材料的热应力特性。
4.基于分析结果，选取适合的材料和结构，开展高超声速飞行器的结构优化设计，并进行热响应分析。
5.通过数值模拟和实验测试，对高超声速飞行器的气动加热机理和热响应特性进行验证和完善，为高超声速飞行器的研制提供理论和实验基础支撑。
本研究旨在通过气动加热和热响应分析的研究，解决高超声速飞行器在实际应用中所面临的气动加热和热响应问题，提供对高超声速飞行器的设计、制造和性能评估等方面的指导和支持。
同时，本研究将有助于推动高超声速技术的发展，在国防事业中发挥重要作用。
谢谢评委老师的关注和指导。
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113 7 115.2 2.2 120 4.8
图6
试验孔地层岩性和岩土体导热系数
另外， 室外环境温度的变化也会对测试 结论产生一定的影响， 因此测试设备必须做 好外保温。
（2）计算模型的影响
本文计算模型采用线热源模型， 即将整 个钻孔简化为一线热汇， 这样处理可以简化 掉大量繁琐的计算，使得结果计算可行， 但 也会产生一定误差，准确性受到影响；线热 源模型的应用是以换热孔内达到稳态传热
关键词： 导热系数 热响应试验 单、双 U 不同加热功率 引言：作为地埋管地源热泵系统的主要部
分之一， 地埋管换热器的设计直接影响系统 的投资。 因此设计前应进行地埋管换热器换 热特性的勘察工作， 获取岩土体的热物性参 数（主要是岩土体的导热系数） ，为地埋管 换热器的设计提供准确的依据。 目前现场热响应试验是主流的岩土体 热物性参数测试方法。 《浅层地热能勘察评 价规范》 （DZ/T 0225-2009）中规定，在区 域浅层地热能调查中， 对现场热响应试验要 求同一钻孔应进行至少两次不同负荷的试 验， 以保证获得较为准确的岩土体热物性参 数。实际工程应用中，测试用地埋管换热器 的埋管形式有单 U 也有双 U，加热功率也不 相同。本文对同一地埋管换热器分别进行 单、 双 U 和三次不同加热功率的热响应试验， 确定单、 双 U 和不同加热功率对岩土体热物 性参数计算结果的影响。 利用现场热响应试验测定岩土体热物性最 早是由 Mogensen 提出。试验装置由循环水 泵、 恒定功率的加热器、 水箱等设备来组成。 通过向地埋管换热器加载稳定的热量， 以一 定的时间间隔记录地埋管换热器进出口流 体的温度（即岩土体的热响应情况）以及流 量和加热功率， 结合相关传热模型推导岩土 体的热物性参数。 目前， Mogensen 提出的理 论己广泛应用于很多国家。 测试原理见图 1。 测试设备采用 HQ-H2 型浅层地热能冷、 热响 应测试仪[1]，测试设备ences, 2004, 43: 1203-1211. [4]
参考文献
[1] 毕文明 , 楼洪波 . 地埋管地源热泵系统 地下换热器热 ( 冷 ) 响应测试车研制 [A], 地 温资源与地源热泵技术应用论文集 , 2007, 1: 100-106. [2] Mogensen P. Fluid to duct wall heat transfer in duct system heat storages[A], Proc Int Conf On Subserface Heat Storage in Theory and Practice Stockholm[C], Sweden, 1983, 6-8: 652-657. [3] Nairen Diao, Qinyun Li, Zhaohong Fang. Heat transfer in Ground heat exchangers with groundwater advection [J]. International
T f (τ ) =
q ⎛ ⎛ 4aτ ⋅ ln ⎜ 2 4πλ ⎜ ⎝ ⎝ r
（1）
⎞ ⎞ ⎟ − γ ⎟ + q ⋅ Rb + T0 ⎠ ⎠
式中，
Tf
为地埋管进出口平均温度（℃） ，
q 为单位孔深加载功率（W/m） ， λ 为岩土体
导热系数 （W/(m·K)） ， τ 为测试的时间 （s） ，
R a 为热扩散率 （m2/s） ， b 为钻孔热阻 （m·K
1 试验原理和设备
⎛ 1 ⎛ ⎛ 4a ⎞ ⎞ ⎞ m = q⎜ ln ⎜ ⎟ − γ ⎟ − Rb ⎟ + T0 ⎜ ⎠ ⎝ 4πλ ⎝ ⎝ r ⎠ ⎠
（4） 测试数据拟合成式（2）的形式，可直接得 到斜率 k ，将 k 和 q 代入式（ 3）即可计算 岩土体的导热系数 λ 。 3 试验数据分析 3.1 试验简介
2.9 2.85 岩土体导热系数（W/(m.K)） 2.8 2.75 2.7 2.65 2.6 2.55 2.5 2.45 2.4 0 20 40 60 80 100 时间（h） 120 140 160 180
发生变化，导热系数发生变化。
测 井
深 地 层 度 时 �m � 代 1 0
第
层 底 深
解 释
/W） ， γ 为欧拉系数（0.5772） ， r 为孔的外
T 径（m） ， 0 为岩土体初始温度（℃） 。
将式（1）化简后得到式（2） 、 （3） 、 （4） 。
T f (τ ) = k ⋅ ln (τ ) + m
（2）
k=
q 4πλ
（3）
系 数
3.2 试验分析
图 3 和图 4 分别为单 U 和双 U 在不同 加热功率下地埋管换热器进出口水平均温 度随时间的变化曲线。据分析，岩土体导热 系数的计算应取 Fo>5 的测试数据作为有效 数据[3]， 通常在试验开始 10~12 小时后满足 上述要求，根据试验孔实际参数，本文 取 10~48h 的数据作为计算岩土体导热系数的 有效数据。 图 5 是单、 双 U 在不同加热功率 下计算的岩土体导热系数变化曲线。 从图 5 可以看出： （1）单、双 U 导热系 数均随加热功率增大而减小， 可能是由于加 热功率越大， 地埋管内平均水温与岩土体温 度梯度越大，产生水分迁移，致使岩土体含 水率降低，岩土体导热系数减小； （2）双 U 不同加热功率对导热系数变化影响小于 单 U，可能是由于双 U 地埋换热器使井内温度 场较单 U 地埋换热器更加均匀， 温度梯度更 小，更易接近稳态传热； （3）随着加热功率 的增大， 单、 双 U 在相同加热功率的条件下 测得的导热系数差值减小，加热功率越大， 单、 双 U 在相同加热功率的条件下测得的导 热系数越接近。 图 5 单、 双 U 在不同加热功率下的岩土体导 热系数
图 1 热响应测试原理图 图 2 测试设备外观图
2 计算模型
目前对于热响应试验数据的分析广泛应用 线热源模型[2]（Magensen 1983，Eskilson 1987，Hellstrom 1991）进行分析。通过一 些假设，模型大大简化，见式（1） 。
试验地点位于北京市地质勘察技术院 内，地层为松散第四系，以粘土为主，岩土 体初始温度为 18.2℃。 试验孔基本参数见表 1。 测试分为单 U 和双 U 两组，单 U 循环水 流量为 1.2m3/h，双 U 为 1.4m3/h。每组分别 加载 4kW 、 8kW 和 12kW 的功率，单位孔 深的加热功率分别为 33.3W/m、 66.7W/m 和 100W/m。 每组试验时间为 48h， 每次加热结 束后待岩土体温度恢复至加原始温度再进 行下一加载功率的试验。 表1 试验孔基本参数表 回 孔 120m 深 管 材 高密度聚 乙烯管 填 中粗砂 材 料 管 材 孔 径 150m m 导 0.48W/(m· 热 系 数 K) 回 填 材 料 导 热 1.6W/(m· K)
层 厚 岩 性
导 热 系 数 W/(m K)
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
度 � �m � �m
9 11 13
9 2 2
粘土 粘土 粘土 粘土 粘质粉土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 重粉质粘土
2 0
四
17.5 4.5
见图 6。采用加权平均计算试验孔的岩土体 综合导热系数为 1.72W/(m·K)，与现场热响 应试验结果存在较大差异。 因此推断地下岩 土体含水率以及地下水流动对地埋管换热 器换热影响较大。 不同加热功率对地埋管换 热器周围岩土体环境产生的影响不同， 使地 下岩土体中水分迁移状态和岩土体含水率
为条件， 换热孔内达到稳态传热又与测试时 间，即与 Fo 数相关，故对于加热时间的不 同以及有效数据取舍的不同， 所计算出的导 热系数也不相同； 本文针对双 U 型地埋管换 热器 8kW 加热功率进行 162 小时的热响应 试验， 得到导热系数随时间变化如图 7 所示。
4 结论
在不同加热功率条件下， 对同一测试孔
进行单、 双 U 热响应测试试验， 对测试结果 进行分析，得到以下结论： （1）单、双 U 导热系数均随加热功率 增大而减小； （2）双 U 不同加热功率对导热系数计 算结果的影响小于单 U； （3）随着加热功率的增大，单、双 U 测得的导热系数差值减小； （4）48 小时测试时间基本满足工程精 度需要。 本文对单、 双 U 地埋管换热器在不同加 热功率条件下进行热响应试验， 总结出上述 结论。实际工程应用中，可根据精度允许的 范围，合理选择测试方式，为地埋管换热器 设计提供更加可靠的依据。
3 0 4 0
系
27 32
9.5 5
35.5 3.5 41.5 49 6 7.5
图 7 导热系数随时间变化 图 7 给出了不同测试时间对应的岩土体 导热系数值变化情况。从图中可以看出， 最 初一段时间内，岩土体导热系数较高，随着 测量时间的增加，逐渐趋于收敛稳定。这是 由于最初的一段时间内， 热量传递主要在换 热孔内进行，温度梯度较大，热传递较快； 当循环流体温度上升变慢， 岩土体传热过程 趋于稳定， 计算出的岩土体导热系数也趋于 稳定。如果以 162 小时的计算结果为基准， 48 小时和 80 小时的计算结果的相对误差分 别为 1.22%和 0.79%。这样就可以根据岩土 体导热系数的精度要求， 选取不同的测试时 间。 一般情况下， 48 小时的测试时间基本满 足工程设计要求。
中国可再生能源学会 2011 年学术年会论文（地源热泵专业）
不同加热功率的热响应试验研究
毕文明 李翔 郭艳春 郭建峰
北京华清荣昊新能源开发有限责任公司
摘要：目前，岩土体热物性测试的方法中以热响应试验为主；热响应试验根据现场情况和
设计要求的不同，可采用单、双 U 型地埋管换热器，并且加热功率也随试验人的不同而存在 较大差别。针对上述情况本文分别进行单 U、双 U 型地埋管换热器不同加热功率的热响应试 验，确定其对岩土体导热系数计算结果的影响。