淺層地?zé)崮軣犴憫?yīng)測試儀檢測臺(tái)的研制及應(yīng)用研究

【摘要】：我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速地發(fā)展，對(duì)能源的要求也隨之快速增長，生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，威脅到可持續(xù)發(fā)展的道路。淺層地?zé)崮苡捎谄涔?jié)能環(huán)保的特點(diǎn)受到了廣泛重視。 近年來，我國地源熱泵技術(shù)發(fā)展迅速，隨之而來的問題也越來越多。一些地源熱泵實(shí)際工程中，會(huì)出現(xiàn)提供負(fù)荷過大或過小的現(xiàn)象，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)主要原因是地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)缺少比較準(zhǔn)確可靠的巖土熱物性參數(shù)。由此可以看出，準(zhǔn)確的巖土熱物性參數(shù)是影響地源熱泵系統(tǒng)的一個(gè)重要因素。目前，獲得巖土熱物參數(shù)性最為有效技術(shù)措施是現(xiàn)場熱響應(yīng)測試法?，F(xiàn)場熱響應(yīng)的方法是利用地埋管換熱器采用人工冷源或熱源向地下巖土體連續(xù)制冷或加熱，通過記錄地埋管換熱器進(jìn)、出口的溫度變化和管內(nèi)流體的流量進(jìn)而分析測量巖土熱傳導(dǎo)的性能。 熱響應(yīng)測試主要通過熱響應(yīng)測試儀來實(shí)現(xiàn)，我國有多家單位都研制熱響應(yīng)測試儀，但是這些儀器都處在自主研發(fā)、自主應(yīng)用的狀態(tài)下，對(duì)于測試結(jié)果尚無正規(guī)的檢測認(rèn)證，很多熱響應(yīng)測試儀器在測量的準(zhǔn)確性方面都存在問題。為確保產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展，需對(duì)熱響應(yīng)測試設(shè)備的性能進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)和衡量。若采用實(shí)際地埋管換熱孔對(duì)儀器進(jìn)行性能檢測，會(huì)受到自然降雨、地層中變溫層溫度發(fā)生變化等環(huán)境因素的影響，“換熱孔”的熱物性參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，也就是說實(shí)際地埋管換熱孔并不標(biāo)準(zhǔn)。 為了檢測熱響應(yīng)測試儀求解熱物性參數(shù)的誤差，在線熱源模型的相關(guān)理論基礎(chǔ)下進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，結(jié)合傳熱基礎(chǔ)原理設(shè)計(jì)了一熱響應(yīng)測試儀性能檢測平臺(tái)。該檢測臺(tái)可以模擬不同參數(shù)的實(shí)際地埋管換熱孔，對(duì)熱響應(yīng)測試儀的精度和準(zhǔn)確性進(jìn)行檢測。分別利用實(shí)際地埋管換熱孔及檢測臺(tái)對(duì)5臺(tái)不同類型的熱響應(yīng)測試設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)比驗(yàn)證檢測臺(tái)的可靠性。利用所開發(fā)的檢測臺(tái)對(duì)一臺(tái)熱響應(yīng)測試儀的性能檢測進(jìn)行詳細(xì)說明。結(jié)果表明，該檢測臺(tái)的出水溫度可按控制要求穩(wěn)定輸出，可以代替實(shí)際地埋管換熱孔對(duì)熱響應(yīng)測試設(shè)備進(jìn)行在線性能檢測。被檢測的熱響應(yīng)測試儀的精度合格，測量導(dǎo)熱系數(shù)的誤差為1.4%。通過了解該熱響應(yīng)測試儀的精度和導(dǎo)熱系數(shù)的誤差，為提高地埋管換熱器設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：地源熱泵 巖土導(dǎo)熱系數(shù) 熱響應(yīng)測試儀 檢測臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P314
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 地源熱泵的發(fā)展研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 熱響應(yīng)測試儀的發(fā)展研究現(xiàn)狀11-16
• 1.4 課題的研究意義和內(nèi)容16-19
• 1.4.1 課題的研究意義16-17
• 1.4.2 課題的研究內(nèi)容17-19
• 2 熱響應(yīng)測試儀檢測臺(tái)的理論分析19-27
• 2.1 巖土熱響應(yīng)測試的必要性19
• 2.2 熱響應(yīng)測試的原理19-20
• 2.3 熱響應(yīng)測試儀的測試方法20-21
• 2.4 巖土熱物性的計(jì)算模型21-24
• 2.5 檢測臺(tái)的理論基礎(chǔ)24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 熱響應(yīng)測試儀檢測臺(tái)的研制27-46
• 3.1 檢測臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-33
• 3.1.1 精度檢測設(shè)計(jì)27
• 3.1.2 準(zhǔn)確性檢測設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.3 檢測臺(tái)系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)28-29
• 3.1.4 檢測臺(tái)的設(shè)備選型29-33
• 3.2 檢測臺(tái)模型的建立33-40
• 3.2.1 建立檢測臺(tái)的數(shù)學(xué)模型34-37
• 3.2.2 檢測臺(tái)控制模型的建立37-40
• 3.3 檢測臺(tái)的施工搭建40-41
• 3.3.1 檢測臺(tái)的系統(tǒng)搭建40-41
• 3.3.2 檢測臺(tái)的查漏和保溫41
• 3.4 檢測臺(tái)的調(diào)試41-45
• 3.4.1 各設(shè)備之間的通訊42
• 3.4.2 水泵、熱泵、電加熱器的啟停42-43
• 3.4.3 流量及出水溫度輸出調(diào)試43
• 3.4.4 測試平臺(tái)和待檢測設(shè)備的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 實(shí)際地埋管換熱孔驗(yàn)證檢測臺(tái)可靠性46-59
• 4.1 標(biāo)準(zhǔn)孔的搭建47-49
• 4.2 標(biāo)準(zhǔn)孔測溫49-51
• 4.3 標(biāo)準(zhǔn)孔現(xiàn)場導(dǎo)熱系數(shù)測試51-55
• 4.4 檢測臺(tái)的可靠性驗(yàn)證55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 5 熱響應(yīng)測試儀檢測臺(tái)的應(yīng)用59-68
• 5.1 確定待檢測熱響應(yīng)測試儀的各項(xiàng)參數(shù)59-60
• 5.2 檢測前的準(zhǔn)備工作60-61
• 5.3 TRT 設(shè)備性能檢測的試驗(yàn)步驟61-64
• 5.3.1 精度檢測試驗(yàn)61-63
• 5.3.2 準(zhǔn)確性檢測試驗(yàn)63-64
• 5.4 測試的數(shù)據(jù)處理及分析64-67
• 5.4.1 精度檢測的數(shù)據(jù)分析64-66
• 5.4.2 準(zhǔn)確性檢測的數(shù)據(jù)分析66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

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汶泗河沖洪積扇松散層現(xiàn)場熱響應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用——以兗州市南郊試驗(yàn)場為例    史啟朋;

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巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)測試儀的開發(fā)與應(yīng)用    李永;王智超;李效禹;

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巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)在工程中的應(yīng)用    許浩天;祝健;

低密度防熱材料熱響應(yīng)數(shù)值模擬及防熱機(jī)理研究    王淑華;張學(xué)軍;張友華;

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地源熱泵系統(tǒng)巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)中的一些問題分析    吳曉寒;王陳棟;

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火災(zāi)環(huán)境下液化氣儲(chǔ)罐熱響應(yīng)動(dòng)力過程的研究    邢志祥

基于熱電制冷技術(shù)的熱響應(yīng)測試系統(tǒng)研制    呂朋

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