斷電對巖土熱響應測試影響的研究.pdf

1、鉆鑿換熱孔和鋪設U型地埋管的費用在整個地埋管地源熱泵系統(tǒng)的投資中約占三分之一的比例，直接影響到地源熱泵系統(tǒng)的成本。而巖土導熱系數(shù)是地埋管設計的重要基礎參數(shù)。當巖土導熱系數(shù)發(fā)生10％的偏差時，地埋管的設計長度將偏差4.5％～5.8％，所以導熱系數(shù)的準確與否直接影響到地源熱泵系統(tǒng)的初投資。而體積熱容量則對系統(tǒng)的運行，尤其是變負荷情況下運行有非常大的影響。因此本文探討了熱響應測試過程中起始加熱時間、斷電時間以及孔徑等各個參數(shù)分別對巖土導熱系數(shù)

2、和體積熱容量的影響，以期能在熱響應測試中得到更為準確的巖土熱物性參數(shù)。
　　 ASHRAE手冊中規(guī)定在已經(jīng)進行了完整的48小時測試的情況下，如果需要重新進行測試，則需要等U型管回路中的溫度回復到與初始溫度的差值不大于0.3K方可進行。對于中等或高導熱率(λ≥1.7 W/m·K)的地層，這一過程需要10～12天，而對于低導熱率(λ<1.7 W/m·K)的地層，則需要等待14天。如果已經(jīng)進行的測試時間較短，則等待時間可以相應地縮短。

3、本文通過編程計算了不同孔徑，高、中、低熱導率的地層在分別已經(jīng)進行了1～36小時測試的情況，由于停電導致測試中斷，重新進行測試時所需要的等待時間。
　　 本文在已建立的變功率鉆孔內(nèi)與周圍巖土的換熱模型基礎上，結(jié)合參數(shù)估計的方法，通過編程計算得到在變功率情況下的巖土熱物性參數(shù)，并通過實驗驗證了該方法的正確性。研究結(jié)果表明，該方法能顯著降低熱響應測試對加熱功率穩(wěn)定性的要求，更適用于工程實際。
　　 研究結(jié)果得出不同孔徑，高、中