地源热泵温度场测温系统说明书

1、地源热泵温度场远程在线监测系统一、地源热泵温度监控系统原理论述1、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温摘 要：简述地源热泵垂直埋管方式的选择原理，通过埋管井中，双U管运行时冷却水进出口水 温、管内水流速计算出管内外换热热量， 同时将土壤近似为半无限大 空间，对管内各点与无限远处的土壤同水平点间进行传热量计算，对比数据的准确性。运用已经确定的导热量，计算出管与管壁导热后管 外壁点的温度，与热泵系统运行时，温度探测器测量到的地埋管在不 同深度、不同时间段时各点的温度，对两组数据进行整理与分析，来 探讨地源热泵地埋管系统运行时温度场的变化规律。2、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温关键词：地源热泵直埋

2、管 U型管土壤温度场3、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温引 言：热泵技术在现代社 会已经是一项实用且普遍的建筑制冷取暖技术， 其中的土壤源热泵是 利用地下浅层地热资源进行供热和制冷的高效节能的新型能源利用 技术。它利用卡诺循环和逆卡诺循环原理实现与大地土壤进行冷热交 换的目的。地源热泵系统由于其具有节能效果好、利用可再生资源、 环保效益显著、使用寿命长等优点，现在越来越被广泛运用。4、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温正文：热泵是能够在夏天提供制冷的同时也提供冬天供暖的一种系统，从能量的角度来看，热泵系统是通过高品位电能驱动压缩机促使制冷剂工质相变循环与强 制循环的土壤或者空气进行传热。在夏

3、季的时候将室内的高温传入介 质中，同时通过冷却水的循环将建筑物内部达到适宜的温度；冬季时则吸取介质中的热量，通过一定的处理之后输送给建筑物内部进行取 暖。5、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温理论计算公式地下换热器的目的在于让管内的流体与地下土壤间进行热交换，所以地面温度场是研究地下换热器的基础数据，首先对土壤的地温特性 进行描述。受地面空气和太阳对地表面辐射作用以及地温梯度的影 响，地表层温度发生着日间的变化，其温度变化规律可用公式（1）关系式来描述：JX誘I JtZt（2, T ） -（-2） cos（azr -z） + 血厲V几30（1） 式中:t （乙T ）:地下岩土在深为Z,时刻为T

4、时的温度C ; tep:地表面某一时间周期的平均温度C;AO:地表面温度的一阶谐量振幅C ;a二入 / p Cp/s ;1/s:日周期为 To=24hma：地下岩土的导温系数，3 :圆频率，3 =2n /T0T0：温度变化周期，Z:距地面的距离T :时刻 S1/30 :地温梯度2009年9月30日温度变化可近似用公式(2)表示，可算出地面对应 时间的地面温度：Y(t)=-4.5cos( n /12)t+24.5(2)已知冷却出水水温Tf1、冷却回水Tf2及流速Q,水在双U管内的循环 流动过程，将双U管视为左右完全对称，参考文献，可将水温看做线 性变化，水温度随管长变化见公式(3)，可计算出相应

5、时间点对应 深度的管内流体温度：T=(Tf 2-Tf i)/202+Tf 1(3)土壤为半无限大非稳态温度场，无限远处温度t (乙T)稳定，流体在双U管内流动过程可以看做为管内流体与无限远处进行导热 的过程。土壤初始温度均匀；忽略钻孔的几何尺度而把它近似为轴 心上的线热源。在线源模型中，将垂直埋在地下的管子看作一均匀的 线热源，并假设该热源沿深度方向单位长度的散热量为常量，即具有恒定的热流。土壤中传热方式为沿径向的纯导热，忽略土壤热湿传递； 土壤与钻孔接触良好；土壤为各向同性，热物性参数为常数。在此过 程中有四部分的热量传导过程。过程 1,流体在管内与管壁进行对流 换热；过程2，管壁内外进行导

6、热；过程3，管外壁与回填物质间进 行导热；过程4,回填物质与外层土壤进行导热。过程1:流体在管内流动的过程可以看做流体管内受迫对流换热，由 水流量Q和管口面积A可以算出水的流速Um进而算出计算出水流 动时的雷诺数Re二Umd/V根据西得和塔特(Sieder-Tate )冷却流体 公式修正关联式(4),可计算出管内流体与管壁的换热系数 h：Nu=O.O23Ref0.8 Pr/3( Uf/u w)0.14(4)过程2:根据管的材料高密度聚乙烯管(HDPE10DN32查表知管的导 热系数入1,管壁厚度S 1,根据傅里叶(Fourier J )导热公式2q=-入 1gradt (w/m )过程3:根据

7、回填物质的物性参数，查表知回填物质的导热系入2,回填物质的厚度为S 2,根据傅里叶(Fourier J )导热公式2q=-入 1gradt (w/m )过程4: 土壤的物性系数查表知土壤导热系数 入3, 土壤换热器热干 扰半径为4.5m左右。可近似认为为入3,根据傅里叶(Fourier J )导 热公式2q=-入 igradt (w/m )二、GPR殒程无线地源热泵测温系统1、系统开发背景在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定 后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此对地源热能进行长期、反复的监测，才能更好的验证出地温特性，所以 地埋测温电缆的设计显得尤其重

8、点。北京博仁集智科技有限责任公司继 TD-2009地源热泵温度场测 控系统后，再次推出TD-2013G PR远程测温系统，硬件采取先进的 ARM技术；上位机软件在2012年更新升级，使用.net语言技术设计， 富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户指 定距离进行封装。目前该系统广泛应用于地埋管、 地源热泵温度场检 测、地埋换热井、竖井及地源热泵系统进行地温监测，因本系统的可 靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。2、GPRS地源热泵测温系统网络流程图竖直地埋管地源热泵温度监控系统产品特点1 : GPRS传输揆式元距离举制2： jJt鬲可监测51 2个点，可

9、务区城如网1 #-J-L/jm L1113：可多合电皿观看翁掠 jm.务器也费便JH3、GPRS地源热泵测温系统软件0人團片wr_L gg，.黑匝空怛,丄zF m；I更tt曰 g行出 盘tolAo? MbU ainHBJsa-v- “ 叮 Z4iV上 Aiitsd严B一 西阴乍：Ilh*wl J n VBMita士ftE4uuun：C.tBM-4Hm! Gju jurx HF IAsEU：百：. funa：M itt ZJI3 trfei-塞p?iir 弓戸: I MmAAHftJti _ra工ta迎ilA fe抖故:ae 田 frfflJta 彗帼井；1: ih 日；豪tuillidI【Ii

10、!lliltHLraHDnnKnnnoTU?-nait-i TTTTTW Tip|fl软件显示方式:1）层位图显示2 ）曲线历史数据显示 3 ）表格显示4、地源热泵无线温度场测控系统参数1)测量范围：-55 C +125 C度: 士0.3 (-10 C 80 C) 士0.2 C (10 C 40 C) 0.1 C小于512大于10 s (可设置)-55 C +125 C小于500 mAC220V /外接大容量锂电池(续航7-30天)USB-30 C +80 C2) 精3)4)5)6)7)8)9)分辨率: 采样点数: 巡检周期： 报警阈值: 测点线长: 供电方式： 通讯接口：10) 工作温度：11) 电缆防护等级： 关键词：地源热泵地埋管温度测量系统实现实时温度在线监测 热泵换热井实时温度电脑监测系统/GPRS式竖直地埋管地源热泵温IP68、IP69K/地源度监控系统/地源热泵温度场测控系统/地埋管测温/