便携式热物性测试仪通过测试,获得埋地换热器与周围土壤间的换热规律、每延米井深的换热量、地下岩土的热物性参数以及周围土壤温度的变化情况等,为设计地源换热系统以及整个热泵系统提供依据。新型提供的岩土热响应测试仪器,体积小,单件设备重量轻,能够实现恒冷量向地埋管释放,释放的冷量可以进行24档进行调节。测试仪将采集连续运行数>48h 的埋管换热器的进出口流体温度、流体流量值、电加热器制热量等数据,根据线热源模型,分析及计算后得出地层平均热传导系数和钻孔热阻等土壤的热物性参数。
利用水泵驱动管路中的液体循环,以电加热器作为热源对液体加热,并通过控制器对向地下输入的热量进行控制,保证输入地下的热量恒定。岩土热响应试验的基本原理是,用连接管将测试仪器与制作好的地埋管换热器对接,补满水后通过仪器内水泵的驱动,使得管内的水在封闭状态下进行循环流动,由控制器将水流控制在一定的流量(或设计值)。热反应测试仪采用热压检测法,将热敏材料置于上下加热块之间,然后上下加热块闭合,对热敏材料进行加热。加热时间、加热块的温度,以及加热块闭合的压力均可调整,可针对不同的测试样品进行快速评估。
热反应测试仪采用了精密的机械设计,铝罐封式的加热块保证了加热面加热的均匀性,气缸控制加热块升降对热敏材料均匀施压。在土壤热响应测试实验的基础上,通过对地源热泵换热器地下竖直埋管非稳态传热分析,提出了针对回填材料的热阻修正因子,并引入了热短路修正方法对循环水平均温度进行修正。岩土热响应测试仪它采用先进的微电子控制技术,根据热反应实验法的原理,通过向地下输入恒定的热量,记录时间、采集液体流量、加热功率、进/出水温度等参数,进而测量土壤的温度响应,计算岩土热物性。
岩土热响应试验技术在实际推广应用中存在一个很大的技术瓶颈,即地层的热物性参数多来自室内实验室对岩土样的测试或依靠工程经验估算,并没有现场测试。热响应测试非常有必要。不同的土壤构成表现出的热物性能差异很大,土壤的热物性参数直接影响到地源热泵系统埋管的深度与数量,土壤的热物性参数直接影响地源热泵空调系统的初投资与经济性能热反应测试仪基于热敏材料受热变色的原理,采用按照国家及标准规定设计的加热块,用于测定各种热敏材料的受热变色状况,以及不同工况下的变色程度,进而指导大规模工业生产。