石家庄某商场土壤热响应实验.pdfVIP

节 能 2012年第 11期 ENERGY CONSERVATION (总第362期) 石家庄某商场土壤热响应实验 李红枫，申刚卫。潘翠叶 (河北工程大学城建学院，河北邯郸056038) 摘要：以自制的热响应测试装置现场测试了石家庄某商场的岩土热物性。在线热源理论的基础上，通 过曲线拟合的方法进行了计算。通过现场实验及相关文献得到了石家庄地区在 100m深度范围内的 原始地温和体积热容，并结合 自定的办公软件程序得到了该地区的土壤导热系数、平均温度的拟合曲 线及钻井壁面温度随时间的变化。数据表 明，该地区的岩土热物性为 1．71W／(m ·K)，钻井的壁面 温度随时间逐渐变大并趋于平稳。通过实验，再次证明了利用线热源理论的现场热响应实验法是可 行的，为以后地源热泵在石家庄地区的发展提供 了参考依据。 关键词：岩土热物性；线热源理论；热响应实验 中图分类号：TU113．662 文献标识码：B 文章编号：1004—7948(2012)11—0042—03 do|：103969／j．issn．1004—7948．2012．11．013 要求的深度，并且在时间上也和实际运行时相差巨 引言 大。因此，要想较为准确地测量土壤导热系数，只 随着社会高速发展，能源危机越来越成为全球 能在现场实地测量，在不改变土壤组成的状态下长 所面临的难题。建筑能耗在总能耗中约 占25％的 时间地测量。现场测试法集各种优点于一体，是最 比例，其中供暖空调能耗约占建筑能耗的一半 ¨。 为理想的测试方法。 在众多新能源当中，地源热泵是一种高效、节能且 1装置及流程介绍 没有污染的新型能源利用技术。研究表明，地源热 泵技术可大大降低建筑资源费用的投入_2J。 自主研制的岩土热响应测试装置包括保温箱 随着我国地源热泵技术的深入研究与发展，其 体、循环水箱、电加热器 (4kW／6kW 两档)、循环水 施工和设计越来越规范化。作为土壤源热泵设计 泵、管道、手动排气阀、定压水箱、Ptl00温度传感 的一个重要参数，土壤导热系数的大小直接影响到 器、电磁式流量计、温度 自动记录装置 以及一系列 设计时井数的选择、分布，施工时投资的多少以及 的电控线路。所有设备与仪器均集中安放于保温 系统运行时的可靠性，因此对土壤导热系数的准确 箱体内，装置结构紧凑，便于携带与运输，操作简 测量越来越成为土壤源热泵应用中的重中之重。 便。 国内外对土壤导热系数的测定方法有很多，例 实验开始时，通过接通连接加热器的开关按 如采样法 J、稳态平板测试法∽J、探针法 J、现场 钮，使位于水箱内的加热器的电加热器通电给水加 测试法等。其中采样法是采取现场的土壤，通过判 热，同时水泵运行，将水输入地埋管内，通过管壁与 断其组成成分及查找各成分的导热系数，再利用加