温度传感器热响应时间测试及分析

国内对于温度传感器的热响应时间测试大部分采用油浴法,即在90℃硅油中进行测试,测试方式单一,没有考虑温度传感器实际使用环境与测试环境之间的关系,且测试方式为人工测试,效率较低,复现性差。针对此问题,基于Labview软件设计了温度传感器热响应时间自动测试装置,对PT100铂电阻、PT1000铂电阻和热敏电阻三类温度传感器的热响应时间进行测试,并分析不同封装方式以及不同加热方式对温度传感器热响应时间的影响,证明了不同封装方式和加热方式对热响应时间测试存在较大影响。研究的测试装置可应用于所有类型温度传感器的响应时间测试。

土壤源热泵热响应测试研究进展及分析

对土壤源热泵热响应实验的发展进行了综述和分析.回顾国内外热响应实验的发展,简述热响应的概念和相关理论,论述国内外研究现状及发展动态,分析热响应测试结果的影响因素,如采用闭环控制克服电网波动、稳定功率和流量,并给出相应措施.最后给出目前存在的问题及发展方向.

基于恒温法与恒热流法的土壤热响应测试分析与比较

分别采用恒温法(取热工况:进水温度5℃,排热工况:进水温度33℃)和恒热流法(8kW,4kW)进行现场土壤热响应测试,热响应测试孔为2个(A孔92.5m、B孔92.8m),A孔采用恒温法,B孔分别采用恒温法和恒热流法。以单位孔深换热量为评价指标,对2种测试方法得到的地埋管换热性能进行分析比较,在排热工况和取热工况下,恒温法得到的B孔单位孔深换热量分别高于恒热流法5.5%和23.2%。其测试结果可为地源热泵优化设计提供直接参考。

地埋管热响应测试及数据分析方法

对上海某商务楼垂直地埋管换热器进行热响应测试,该商务楼占地面积大,在相隔300m两个地块分别钻三口测试井。本测试的特点是：地埋管换热器有效换热深度大,测试内容包括单U型及双U型地埋管,根据测试要求设定不同的循环流速。采用一维线热源模型对测试数据进行科学严谨的分析,本文将给出计算土壤导热系数、垂直地埋管换热器传热热阻及确定单位井深换热量方法。试验数据具有很强的对比性并能验证测试准确度。测试结果表明,该测试点的土壤导热系数为1.84~1.94 W/（m.K）;相同埋管形式与管径地埋管换热器,传热热阻相同。本测试中双U型32埋管热阻大于双U型25热阻,单U型32型埋管热阻最大。应用线热源模整理出计算给定进水温度下的单位井深换热量公式,并计算出不同埋管形式及循环水流量下的单位井深换热量。

地源热泵地埋管换热器热响应测试分析

目的获得可靠的岩土综合导热系数,为地源热泵地埋管换热器提供正确的设计参数.方法以沈阳近郊低山丘陵地区某地源热泵工程为例,基于岩土热响应的原理,建立了现场测试岩土导热系数的方法,阐述了热响应测试的理论基础,利用线热源模型分析和计算了测试数据.结果该低山丘陵地区的岩土具有较好的导热能力,两处测井的岩土导热系数分别为2.12 W/(m.K)和2.33 W/(m.K);与推荐的相似岩土导热系数比较显示,测试结果在合理范围.结论岩土导热系数是正确设计地埋管换热器的先决条件,现场岩土热响应测试可以获得可靠的岩土综合导热系数;经过分析计算,测试地点的岩土综合导热系数为2.23 W/(m.K),具有良好的热传导能力;测试和分析方法可为相似工程提供应用借鉴.

热响应测试在土壤热交换器设计中的应用

分析了土壤热交换器系统的影响因素以及设计与施工中存在的问题,介绍了自主研制的移动式地源热响应测试装置原理与构成。针对天津市某地源热泵项目,阐述了热响应测试的方法与步骤,得到了项目所在地的无干扰地温以及地埋管系统的供回水温度响应曲线。利用线源理论,得到了地埋管换热器钻孔的导热系数及热阻,分析了测试装置与环境的热损失和热增益、测试时间、供电稳定性、无干扰地温、不同深度土壤热导率的变化以及地下水流动对热响应测试造成的影响。测试结论对于指导土壤热交换器设计与施工具有一定的参考价值。

基于TRNSYS的岩土热响应测试及影响因素分析

针对实际工程中影响热响应测试的诸多因素,建立了基于地埋管储热模型的瞬时模型,模拟分析了加热功率、钻孔直径、水箱容积及回填材料对岩土热物性参数测试结果的影响。通过对同一口测试井两次不同功率、测试时长的实测,验证了该模型的准确性。研究结果表明:在设定不同的加热功率下,岩土导热系数和钻孔内传热热阻的测试结果分别相差4.94%和0.32%,而每延米换热量测试结果相差24.99%,同时验证了50 h为热响应测试的最小时长;热响应测试仪的水箱容积对导热系数的影响较小,仅影响了加热流体达到稳定状态的时间;当钻孔直径为110,130,150 mm时,随着回填材料导热系数的增大,岩土导热系数的变化率逐渐减小,整体增幅均在0.09 W/(m·K)内,表明回填材料对热响应测试影响较小。

瞬态热流岩土热响应测试研究

在确定岩土热物性的恒热流热响应测试研究中,由于测试期间受电压波动及其他意外事故影响导致地埋管换热器在测试过程中放热强度随机波动或意外突变,出现变热流工况,使得与传统传热模型边界条件不匹配,采用传统数据处理方法得出的岩土热物性结果可靠性不佳。针对上述原因,在无限长线热源模型和无限长柱热源模型基础上,提出适合短时间步长模拟的加权平均地埋管传热模型,采用传热叠加原理结合3参数估计法处理变热流数据,确定出岩土导热系数、岩土容积比热及地埋管钻孔内热阻,分析线热源模型权重比例对测试结果的影响。研究结果表明:对于钻孔直径130mm的双U型地埋管换热器,最优线热源模型权重值为0.3,对应所得出的岩土热物性及钻孔热阻可靠性最佳,误差最小。

现场岩土热响应测试及换热量的计算分析

获得可靠的岩土综合导热系数,为地源热泵地埋管换热器提供正确的设计参数。以沈阳某地源热泵工程为例,基于岩土热响应的原理,建立了现场岩土热响应测试的方法,计算分析了岩土导热系数和钻孔单位延米换热量。结果显示,岩土综合导热系数为2.23W/(m.K),与推荐的相似岩土导热系数比较显示,测试结果可靠;平均钻孔单位延米换热量为57.71W/m,岩土具有良好的导热能力。分析认为在特殊地理条件的地源热泵系统方案设计前,应对拟建区域的地质条件进行全面勘探,以优选工程区域;为减小土壤热失衡的隐患,建议采取冬夏两季均运行的策略。

真空热试验温度参考点热响应测试系统设计与实现

在航天器真空热试验的温度测量中应用最广泛的是热电偶测温系统,温度参考点是热电偶测温系统的重要组成部分,对温度测试数据的准确性和航天器产品的安全有很大影响;为了在热试验开机前对参考点铂电阻与热点偶补偿端匹配关系的正确性进行验证,设计了一种可用于真空热试验的热电偶测温参考点热响应测试系统;该系统由加热器以及控制箱组成,可通过LAN网络与上位控制计算机连接实现热响应远程测试;文章通过对参考点装置的热分析以及热响应测试原理分析,给出了系统的硬件结构以及软件设计方案,并在多项航天器真空热试验中投入使用,提高了航天器真空热试验热电偶测温系统的可靠性。

基于无限长圆柱热响应的岩土体热物性测试方法

岩土的热物性参数是影响地源热泵系统设计与运行的重要因素。该文基于半无限大物体恒热流作用下的非稳态传热理论,通过引入形状修正系数得到恒热流作用下无限长圆柱体的热响应,数据处理获得岩土体导热系数与导温系数的表达式。应用该理论对扬州市某住宅建筑地源热泵系统地下岩土进行热响应测试,测得岩土的平均导热系数与导温系数分别为1.03 W/(m.℃)和0.231 mm2/s。实测数据与理论结果吻合良好。

地源热泵设计参数原位热响应测试的方法及实验

以电加热器作为热源的热响应测试仪,仅能进行夏季制冷工况测试,参数设定以经验为主。应用了以热泵作为冷/热源、可测试冬季供暖工况的原位热响应测试仪进行测试实验,结果表明:热泵输出功率稳定,测试功率在夏季制冷工况和冬季供暖工况宜分别设为40～60 W/m和35～45 W/m;热响应测试时间不宜少于48 h,若模型精度要求高于2.5%,需根据地层情况适当延长测试时间;野外测试的冬季供暖工况下热交换孔的热阻为0.08(m.℃)/W,100 m深度内岩土体的综合导热系数为1.67 W/(m.℃)。测试结果可满足地源热泵系统设计要求。

基岩地质条件热响应测试时间优化

重点分析了基岩地质条件下测试持续时间对岩土导热系数测试结果的影响。根据对实测数据的分析,分别获取了该地质条件下单U和双U工况下适宜的测试持续时间及舍弃的初始小时数。测试持续时间分别宜达到60h和50h,舍弃的初始小时数分别不宜超过20h和10h。此外,通过CFD软件模拟的方式,分析了测试环境对长时间热响应测试结果的影响。

基于热响应测试的分层土壤地埋管换热器数值模拟研究

结合热响应测试数据,建立了三维分层土壤地埋管换热器非稳态模型,并进行了验证。通过分析比较单层、分层土壤地埋管换热器模型,结果显示分层土壤地埋管模型误差较小;通过分层土壤地埋管模型分析了100 m、80 m、60 m深度埋管的换热性能,结果显示增加埋深时,单位延米换热量随着埋深的增加而减小,验证了热短路现象存在性。

采用不同方式的地埋管换热器热响应测试——以中新天津生态城公屋展示中心项目为例

利用两种热响应测试方式(恒热流法和恒温法)进行地埋管地源热泵换热试验,测试该地的土壤热物性参数。在概述了两种浅层岩土体热物性原位测试仪的原理、特点、测试方法及数据处理方法的基础上,分析比较了两种方法测量的参数,准确地计算出施工现场土壤的热物性参数。两种测试仪测量的热物性参数基本一致,同时热工况或冷工况试验所取得的参数差别不大。在20℃～30℃排热工况条件下,换热器为120 m双U类型时,排热量在25～60 W/m,在8℃取热工况条件下,取热量约30 W/m。热导率约1.5 W/m·℃,热扩散率约为0.46×10-6m3/s。

地埋管岩土热响应测试仪外观设计

针对地埋管岩土热响应测试仪的功能要求、结构特点、工作环境、操作人员的心理和生理特征,依据工业设计原则和方法,对构成产品外观形式审美特征的技术与艺术、实用与美观等设计要素进行了分析,并将以上诸因素有机统一在产品外观设计中,使产品不仅满足功能和工艺要求而且美观和实用性好,为从事地质仪器设备及机电产品设计人员提供参考。

真空热试验热响应测试程序设计

热响应测试是真空热试验准备阶段的一项重要测试过程,是验证热试验工艺准备和测控系统软硬件配置是否正确的有效手段。文章基于Excel VBA平台和VISA仪器驱动标准,设计了通用的热响应测试程序,具有界面熟悉、操作简单的特点,极大地提高了热响应测试效率。

徐州地区U型地埋管换热器热响应测试

利用热响应测试原理,对徐州市某地源热泵工程的两个实验井进行了测试,获得了该区域土壤热物性及其取放热特性参数,并采用线热源理论对测试数据进行分析和计算,确认该区域土壤的导热系数较高,地层热传导条件优,保证了地下埋管的换热能力,适宜采用地源热泵,为类似工程提供应用借鉴。

地埋管换热器热响应测试与模拟研究

对48m深双U型地埋管进行热响应测试,并使用线热源模型对实验数据进行分析。计算得到该测试地点土壤导热系数为1.44W/(m.K),进水温度为37℃时,每米井深散热量为91.14W/m。在实验的基础上,建立地埋管全尺寸换热模型,该模型水流进口条件与实验一致,土壤导热系数、地下初始温度等均为实验测得数据。以换热量比较,模拟结果与实验结果相差6.8%。在验证模型精度的基础上,对50m、60m、70m埋深的单U及双U型换热器进行模拟比较。进水温度为36.85℃时,对于单U型管,单位井深换热量分别为59.19W/m、56.23W/m、53.40W/m;对于双U型管,单位井深换热量分别为94.16W/m、90.00W/m、85.93W/m。不同深度的地埋管,双U型换热性能优于单U型,散热量约高37%,但是单U型管出水温度低于双U型管。

岩土热响应测试仪的开发与应用

开发一套岩土热响应测试仪,介绍其原理与组成,以及配套开发的控制软件、数据采集软件、数据处理软件的功能和使用方法。使用所开发的仪器进行现场实测,测试结果表明,该设备及配套软件完全达到预期性能指标,能够在今后对外开展岩土热响应试验的工作。