巖土熱物性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、能源的匱乏促使著綠色、環(huán)保的新型能源進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)期，地源熱泵技術(shù)已經(jīng)成為目前熱門的制冷/制熱應(yīng)用技術(shù)。伴隨著地源熱泵技術(shù)應(yīng)用廣泛度的不斷提升，淺層地能的開(kāi)發(fā)利用也越來(lái)越受到重視。巖土熱物性參數(shù)是淺層地能開(kāi)發(fā)中必須用到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它對(duì)地埋管換熱器的設(shè)計(jì)有著重要意義。本課題設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套巖土熱物性測(cè)試系統(tǒng)，主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　首先，為巖土熱物性測(cè)試儀進(jìn)行需求分析，主要是根據(jù)對(duì)河北省地源熱泵技術(shù)檢測(cè)中心現(xiàn)有業(yè)務(wù)的分析和

2、考察，從巖土熱物性測(cè)試工作的具體特點(diǎn)出發(fā)，將本課題拆分為集成控制模塊、參數(shù)采集模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊三個(gè)部分。其中，集成控制模塊主要處理通過(guò)編程控制來(lái)集成測(cè)試系統(tǒng)的電氣、人機(jī)交互以及監(jiān)控運(yùn)行等功能。參數(shù)采集模塊則主要處理在基于程序的集成控制下，通過(guò)485/232通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)各個(gè)工作模塊的數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，在集成控制模塊中使用變頻技術(shù)以達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載，降低功耗，減少損耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等作用。
　　其次，通過(guò)三層架構(gòu)技術(shù)

3、實(shí)現(xiàn)了采用人工冷（熱）源向巖土體中連續(xù)加熱（制冷），在檢測(cè)到對(duì)初始巖土體溫度測(cè)試完成之后，利用集成控制系統(tǒng)開(kāi)始記錄傳熱介質(zhì)的溫度變化與循環(huán)流量。同時(shí)通過(guò)編程控制實(shí)現(xiàn)將各個(gè)功能模塊的參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在人機(jī)交互界面中。
　　然后，依托河北省科學(xué)院能源研究所的復(fù)合地源熱泵試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)將本測(cè)試系統(tǒng)的單獨(dú)接駁在地源熱泵系統(tǒng)的地源側(cè)，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中完成4個(gè)運(yùn)行周期，取得典型測(cè)試數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)代入現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)的數(shù)據(jù)模型，模擬出按照測(cè)試數(shù)據(jù)推薦值所設(shè)