[实用新型]一种岩土热物性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土热物性测试装置技术领域，尤其是涉及一种岩土热物性测试装置。

背景技术

近年来由于对建筑节能及减少环境污染，利用可再生的浅层地热能的地源热泵技术在建筑节能领域得到了迅速发展。其中地埋管地源热泵技术利用大地热容量巨大且地下岩土体温度相对稳定的特性，通过闭环式地埋管换热器利用水循环在夏季向岩土体释放热量、在冬季从岩土体吸收热量，并最终通过地源热泵机组实现对建筑物供冷供热。

地埋管分项投资通常占整个地源热泵系统初投资的1/2～1/3。科学合理地设计地埋管是地源热泵系统的关键。地埋管区域地质综合热物性参数是设计地埋管的主要参数，然而地下地质结构复杂，地层岩性和地下水条件各异，热物性参数相差也比较大。如果热物性参数选择不准确，则可能导致设计的地埋管部分不能满足负荷要求，系统运行效率降低甚至无法正常运行，或可能导致地埋管分项规模过大而增加初投资。因此在地源热泵系统工程设计之前必须进行岩土热物性测试，以获得准确的热物性参数，为地源热泵系统工程设计提供依据。现有的岩土热物性测试装置很多，基本原理都是通过电加热管在仪器内部水箱加热循环水并利用水泵驱动与地埋管环路进行水循环，测量地埋管进出口循环水温度及流量，进而通过建立数学模型计算得出热物性参数。国家标准技术规范规定：岩土热物性测试应连续不间断，持续时间不宜少于48h；按照国际地源热泵协会推荐50～80W/m的加热功率，因此在实际测试过程(80m～120m钻孔深度)中加热功率一般在4kW～7kW范围之内，利用电加热管直接加热并持续48h运行过程中，因为岩土热物性测试具有很大的流动性，比如供电条件、循环水含杂质、地埋管钻孔的稳定情况都会变化，这容易导致出现水泵故障或接头漏水等情况，使得循环系统缺水，加热器干烧，不仅损坏岩土热物性测试装置，还可能出现高温爆炸甚至引发更严重的安全事故，因此保证测试装置的安全稳定运行显得尤为关键。另外，岩土热物性测试工作属于工程前期的阶段性工作，工程场地条件较差，不良天气时有出现，人为在现场48h实时旁观测试装置运行会耗时耗力。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理且操作便捷的岩土热物性测试装置，实现对运行参数数据的自动采集及记录，且出现故障时及时切断岩土热物性测试机构，保证测试过程安全稳定，有效地防止安全事故发生，降低人力成本，提高岩土热物性测试机构使用寿命

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种岩土热物性测试装置，其结构简单、设计合理且成本低，使用操作简便，实现对岩土热物性测试机构运行参数数据的自动采集及记录，且出现故障时及时切断岩土热物性测试机构，保证测试过程安全稳定，有效地防止安全事故发生，降低人力成本，提高岩土热物性测试机构使用寿命，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种岩土热物性测试装置，其特征在于：包括与设置在钻孔内的地埋管连接且用于检测岩土热物性的岩土热物性测试机构、安装在所述岩土热物性测试机构上的数据监测模块和对所述岩土热物性测试机构进行控制的控制模块，所述岩土热物性测试机构包括与地埋管连接的联通管、设置联通管上的循环泵和加热器以及安装在所述联通管上且位于循环泵和加热器之间的静态平衡阀，所述联通管的进水端设置有定压补水机构，所述加热器上设置有排气阀；

所述数据监测模块包括数据采集模块和与所述数据采集模块连接且对所述岩土热物性测试机构运行参数进行监测的传感器组件，所述控制模块包括控制器以及与控制器相接的无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与远程监控终端进行双向通信，所述控制器的输出端接有继电器模块，所述继电器模块包括用于控制器加热器的第一继电器、用于控制循环泵的第二继电器和用于控制定压补水机构的第三继电器，所述数据采集模块与控制器相接，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、排气阀和静态平衡阀均由控制器进行控制。

上述的一种岩土热物性测试装置，其特征在于：所述控制模块还包括电源模块，所述电源模块包括依次相接的市电、降压电路和电压转换电路，所述电压转换电路与控制器相接。

上述的一种岩土热物性测试装置，其特征在于：所述远程监控终端为监控计算机或者手机。

上述的一种岩土热物性测试装置，其特征在于：所述控制器的输出端还接有阀门控制模块，所述阀门控制模块包括用于排气阀的第一阀门驱动器和用于控制器静态平衡阀的第二阀门驱动器，所述第一阀门驱动器和第二阀门驱动器的输入端均与控制器的输出端相接。