地埋管換熱器熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀應(yīng)用研討

    【中國(guó)制冷網(wǎng)】中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院和地溫專委會(huì)于2009年3月7日在北京聯(lián)合召開(kāi)了“地埋管換熱器熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀應(yīng)用研討會(huì)”。中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院總工李文鵬教授代表院領(lǐng)導(dǎo)到會(huì)，并向參加會(huì)議的各位專家和代表表示熱烈歡迎。參加會(huì)議的有全國(guó)10多家擁有測(cè)試儀器的單位，其中包括北京地質(zhì)勘查技術(shù)院、吉林大學(xué)、中航勘察設(shè)計(jì)研究院、河北工業(yè)大學(xué)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、山東建筑大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京楓葉能源科技有限公司、天津地?zé)峥辈殚_(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)院、上海地礦工程勘察院和浙江省工程物探勘察院。參加會(huì)議的還有中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心、長(zhǎng)安大學(xué)、北京恒有源科技發(fā)展有限公司、河南省地?zé)嵫芯吭河邢薰尽⒄憬〉刭|(zhì)調(diào)查院，地源熱泵領(lǐng)域的老專家吳元煒教授、以及暖通空調(diào)和地質(zhì)學(xué)專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研的專家、代表共40多人。會(huì)議對(duì)地埋管換熱器熱響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試儀的研制、應(yīng)用、規(guī)范和存在的問(wèn)題等方面進(jìn)行深入熱烈的討論。

研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

    代表們認(rèn)為，隨著我國(guó)地源熱泵技術(shù)的蓬勃發(fā)展，相應(yīng)的巖土體熱物性參數(shù)測(cè)試工作也逐步被業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注。但國(guó)內(nèi)當(dāng)前使用的儀器設(shè)備大部分為自行研制，各種技術(shù)指標(biāo)存在較大差別，經(jīng)常出現(xiàn)在同一地點(diǎn)，不同儀器設(shè)備所測(cè)試的結(jié)果產(chǎn)生較大的差距。為了使儀器設(shè)備發(fā)揮正常功能，為地源熱泵工程設(shè)計(jì)提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，有必要對(duì)測(cè)試儀器設(shè)備進(jìn)行規(guī)范，有統(tǒng)一的測(cè)試數(shù)據(jù)校核標(biāo)準(zhǔn)、以及提交報(bào)告內(nèi)容等。代表們對(duì)以下問(wèn)題提出了意見(jiàn)和建議：

    1．建立標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行校核的問(wèn)題；目前建立“標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)孔”難度較大，但可以建立人工環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)室建立用人造材料模擬地下?lián)Q熱器的工作環(huán)境，對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行校核與標(biāo)定，以解決地下環(huán)境的多種不確定因素影響測(cè)試儀器的校核與標(biāo)定。也可以s*先對(duì)測(cè)量的精度等進(jìn)行規(guī)范。

    2．標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)認(rèn)為，由于此項(xiàng)測(cè)試儀器屬近幾年出現(xiàn)的新儀器，國(guó)家還沒(méi)有相關(guān)的規(guī)程和條文進(jìn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。需要目前國(guó)內(nèi)從事此項(xiàng)工作的單位應(yīng)先搞一個(gè)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，逐步完善。會(huì)上，有的專家已經(jīng)提出一些儀器標(biāo)準(zhǔn)化的建議，如統(tǒng)一校核問(wèn)題，這也是一種方法，可以嘗試。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的修改再與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)共同起草儀器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)程規(guī)范。在此期間，標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)程規(guī)范還要不斷地補(bǔ)充和完善。這項(xiàng)工作是需要較長(zhǎng)的時(shí)間。盡管如此，標(biāo)準(zhǔn)化工作遲早還是要逐步推進(jìn)地。

    3．熱響應(yīng)測(cè)試的主要目的，測(cè)試的主要目的是了解巖土體的基本物理性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，掌握巖土體的換熱能力，為地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特點(diǎn)等設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)化方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以保障系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的高效與節(jié)能。它不是“為招攬工程設(shè)計(jì)的漂亮外衣或項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)的附屬砝碼”。

    4．測(cè)試儀器的工作原理均以線源（或柱源）模型與傳熱模型為理論依據(jù)，但試驗(yàn)方法有所差異。一是為“恒熱流法”，采用電加熱器提供穩(wěn)定熱量，記錄進(jìn)出口溫度隨時(shí)間的變化，并利用數(shù)學(xué)模型反演巖土體平均導(dǎo)熱系數(shù)和孔內(nèi)熱阻。不直接提供“每米鉆孔的換熱量”的數(shù)據(jù)。可以根據(jù)傳熱模型模擬地下巖土層以及回路中溫度的短期或長(zhǎng)期（1年）的變化，計(jì)算得到地埋管換熱器總長(zhǎng)度。另一種方法是“穩(wěn)定工況”或“恒溫法”，冷熱源建立穩(wěn)定地埋管換熱器運(yùn)行工況（進(jìn)水溫度和流量為某一定值），根據(jù)巖土體的冷、熱響應(yīng)情況逐漸穩(wěn)定冷、熱源的冷量或熱量輸出（出水溫度和流量），可直觀獲得每延米換熱量。還可利用數(shù)學(xué)模型反演巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)及地埋管換熱器的綜合傳熱系數(shù)。這種方法的主要目標(biāo)是確定在“穩(wěn)定”狀態(tài)下每米鉆孔的傳熱量。這二種試驗(yàn)方法前一種應(yīng)用較為廣泛，后一種試驗(yàn)方法較直觀。但目前，由于對(duì)巖土體物性參數(shù)測(cè)試的認(rèn)識(shí)還在逐步深入，還不能說(shuō)后一種方法是錯(cuò)誤的，這個(gè)問(wèn)題希望在今后的實(shí)際試驗(yàn)中得到證明。

    會(huì)議還對(duì)物性參數(shù)測(cè)試工作中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了廣泛的討論，與會(huì)者認(rèn)為本次會(huì)議討論的內(nèi)容實(shí)際、深入，有收獲，希望今后對(duì)一些有爭(zhēng)議的問(wèn)題繼續(xù)展開(kāi)討論，以指導(dǎo)地源熱泵技術(shù)的健康發(fā)展。

    （中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)地溫資源綜合利用專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)處）