[实用新型]一种闭式能源井能量测量仪

说明书

本实用新型公开了一种闭式能源井能量测量仪，包括水箱、热泵机组、循环水泵、温度传感器、流量传感器及数据处理器。热泵机组具备制冷和制热二种功能，用来控制水箱的水温，并保证其在设计的温度范围内波动。两个温度传感器分别测量水箱出水和回水温度，流量计测量水箱与被测能源井循环水流量。数据处理器可实时记录温度与流量数据，通过计算得出能源井实时释热量或吸热量等参数，每5min自动将上述测量和计算结果推入存储器。通过调整水箱的水温，分别模拟夏季和冬季不同工况，来测量被测能源井的持续释热量或持续吸热量，为地源热泵空调设计提供依据。

技术领域

本实用新型涉及清洁可再生能源开发利用领域，具体涉及地温能(浅层地热能)开发中的一种闭式能源井能量测量仪。

背景技术

地球是个热球，其内核温度约5000℃，其体积的99％在1000℃以上。全球每年从地球内部经地表散逸到大气层的热量相当与1000亿桶石油燃烧的热量，是2018年全球石油开采量的3倍。地球内部的自生热能经过岩土的层层阻隔，在地下数百米处降到25℃以下，这部分低温热能我们称之为地温能(又称浅层地热能)。随着热泵技术的成熟，这部分低品位热能作为空调系统冷/热源，被广泛应用于建筑物的制冷/供暖，成为建筑节能最有效的技术方式，其节能效果得到国内外专家的一致认可，同常规空调相比，地源热泵空调节能约50％。

能源井是用于开采地温能的地下工程构筑物，通过抽取地下水开采地温能的能源井称为开式能源井(又称地下水换热井)，通过封闭水循环开采地温能的能源井称为闭式能源井，如U型管能源井(又称地埋管换热器)、套管式能源井(又称地埋管高效换热器)、水平管能源井等。

开式能源井可以通过抽水试验和测量地下水温度，来计算最大持续吸热量和释热量。闭式能源井尚无统一的测试方法，《地源热泵系统工程技术规范GB 50366-2005》规定了一种闭式能源井--地埋管换热器(U型管换热器)的测试方法，即岩土热响应试验，但该测试方法只能测定释热量，且需借助复杂的计算软件进行全年动态负荷计算，来完成地埋管换热系统的设计，一般设计人员难以掌握。如何准确测量闭式能源井的最大持续吸热量和释热量是地源热泵设计中迫切需要解决的难题。

实用新型内容

针对上述背景技术中不足，本实用新型的目的在于提供一种闭式能源井能量测量仪。

为了实现以上目的，采用以下技术方案：

一种闭式能源井能量测量仪，包括水箱、热泵机组、循环水泵、温度传感器、流量传感器及数据处理器；

所述热泵机组用于加热或降低所述水箱的水温，并能自动控制水温在设计的温度范围内波动；通过管道将所述热泵机组与所述水箱一侧连接、并在管道上安装第一循环水泵，用管道连接所述水箱与被测能源井、并在管道上依次安装第二循环水泵、出水温度传感器、回水温度传感器以及流量传感器；所述水箱的出水口与热泵机组安装在同一侧，所述水箱的进水口安装在所述热泵机组的另一侧；所述出水温度传感器、回水温度传感器、流量传感器的信号分别连接到所述数据处理器。

进一步地，所述数据处理器包括控制模块、数据采集模块、数据计算模块、数据存储模块、数据检索模块、数据排列模块以及数据输出模块；

其中，所述数据采集模块，用于实时采集水箱与被测能源井之间循环水流量(M)、水箱出水温度(T1)、水箱回水温度(T2)；

所述数据计算模块，用于按程序指示和要求进行各种算术和逻辑运算，以便得到能源井实时释热量或吸热量的参数信息；

所述数据存储模块，用于将所述数据计算模块计算得到的参数信息数据，每5min自动推入存储器；

所述数据检索模块，用于按用户要求检索查找出相对应的信息；

所述数据排列模块，用于将参数信息数据按一定要求排成次序；