[发明专利]地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪和测试方法

摘要

本发明公开了一种地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪，该测试仪包括管路循环系统、测试系统和监控系统，其中管路循环系统由流量传感器、循环水泵、电加热器、膨胀罐、排气阀、三通阀、补水阀通过接头连接U型地埋管所构成的回路；测试系统由流量传感器、温度传感器、压力传感器、功率传感器所构成，并分别与监控系统相连，该测试仪结构紧凑，便于携带，一台机器可以同时实现地层热物性测试和换热量测试的两种测试模式，一机两用，经济方便；两个循环泵轮流使用，延长了循环泵的使用寿命，测试调节较方便，测试数据准确。

主权项

一种地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪，其特征在于它包括管路循环系统、测试系统和监控系统；其中管路循环系统由流量传感器（1）、循环水泵（2）、电加热器（3）、膨胀罐（4）、排气阀（7）、特制接头（14）、U型地埋管（15）、三通阀（8）和补水阀（9）所构成，流量传感器（1）一侧通过管道与测试仪入口（A）端连接，该段管道上接有三通阀（8），测试仪补水口（C）端接在三通阀（8）下端管道上，在测试仪补水口（C）端管道上接有补水阀（9），流量传感器（1）的另一侧通过管道和循环水泵（2）下部相接，循环水泵（2）上部通过管道与电加热器（3）下部连接，电加热器（3）上部通过管道与膨胀罐（4）相连，电加热器（3）的一侧通过管道与测试仪出口（B）端连接，该处管道上接有排气阀（7），测试仪入口（A）端通过特制接头（14）与U型地埋管（15）的出口连接，测试仪出口（B）端通过特制接头（14）与U型地埋管（15）的入口连接；所述的测试系统由流量传感器（1）、温度传感器（5）、压力传感器（6）、功率传感器（13）所构成，流量传感器（1）一端接在测试仪入口（A）端管道上，另一端和监控系统（12）相连，在流量传感器（1）和测试仪入口（A）端相连接的管道上及电加热器（3）和测试仪出口（B）端相连接的管道上分别安装T1和T2温度传感器（5）及P1和P2压力传感器（6），在测试仪箱体内部和外部分别布置T3和T4温度传感器（5），所述T1、T2、T3、T4温度传感器（5）、P1和P2压力传感器（6）的另一端分别和监控系统（12）相连，功率传感器（13）一端和电加热器（3）相连，另一端和监控系统（12）相连；所述的监控系统（12）由仪表系统和操作控制系统组成，其中仪表系统的组成为：模拟量测量模块一端分别与流量传感器（1）、温度传感器（5）、压力传感器（6）、功率传感器（13）相连，另一端与A/D转换模拟输入模块相连，PLC一端和A/D转换模拟输入模块相连，另一端通过系统I/O口与人机界面、开关量输出相连接，人机界面与U盘存储装置、PC机连接，另为系统提供配套电源及风扇；操作控制系统的组成为：220V交流电源，该电源通过相序保护继电器与仪表开关、仪表电源连接；同时伺服电机驱动器（11）与仪表电源并联；通过调节伺服电机驱动器（11）上的旋钮开度来改变水泵的转速，同时380V交流电源通过相序保护继电器、接触器开关与电加热器（3）连接，电加热器（3）与功率传感器（13）输入端相连，以上所有电源均来自于供电电源（10）。