用于地源熱泵系統(tǒng)現(xiàn)場熱響應測試的土壤熱物性實驗研究.pdf

1、地源熱泵系統(tǒng)的設計環(huán)節(jié)是整個系統(tǒng)建設的關鍵步驟，而正確測量地下土壤的熱物性參數(shù)是地源熱泵設計的重點。因此正確測量土壤熱物性對地源熱泵系統(tǒng)至關重要?，F(xiàn)階段常用的測量土壤熱物性方法熱響應測試法在一定程度上存在偏差，本文根據(jù)熱探針法進行土壤熱物性的測量實驗，用其實驗結(jié)論提高熱響應測試的準確性。
　　 本文主要分析了地質(zhì)結(jié)構及地質(zhì)溫度變化規(guī)律；地源熱泵埋管換熱器與土壤的傳熱模型，包括鉆井內(nèi)的一維導熱模型、鉆孔外的一維Kelvin線熱源模

2、型及圓柱熱源模型；土壤的基礎熱物性參數(shù)及確定土壤熱物性的方法，土壤類型辨別法、穩(wěn)態(tài)實驗法、數(shù)值計算法、熱探針法及熱響應測試法，并著重對后兩種方法的原理、誤差和適用范圍深入分析；利用改進的熱探針法測量土壤熱物性，根據(jù)Kelvin線熱源模型推導的擬合公式法及時間間隔法處理實驗數(shù)據(jù)，深入分析實驗結(jié)果，找出土壤的熱物性變化規(guī)律。
　　 與常規(guī)熱探針法比較，本實驗簡化熱探針結(jié)構，將測溫元件直接布置在土壤當中，優(yōu)化其布置方式以便能夠同時得到

3、土壤導熱系數(shù)與導溫系數(shù)；實時監(jiān)控土壤各測點的溫度變化，以控制實驗的啟停，使實驗更好的滿足原始土壤的無限大邊界條件的假設條件，以便得到更準確的實驗結(jié)論。
　　 研究結(jié)果表明：當含水率，干密度值較小時，兩物性參數(shù)對導熱系數(shù)的影響均不明顯，隨著含水率、干密度的逐漸增大，其對導熱系數(shù)的影響也均逐漸變大；而當含水率較小時，含水率對導溫系數(shù)的影響占主導因素，干密度對導溫系數(shù)的影響十分微弱，當含水率增大后，干密度對導溫系數(shù)的影響逐漸凸顯出來，