《太湖山庄北区地源热泵地埋管系统勘察工程-文字》.doc

太湖山庄北区地源热泵地埋管系统勘察 地埋管换热系统岩土热响应测试报告 (报告编号：HY2012006) 江苏省地质工程勘察院 江苏省宏誉绿色能源开发有限公司 2012年12月 太湖山庄北区地源热泵地埋管系统勘察 地埋管换热系统岩土热响应测试报告 项 目 负 责： 报 告 编 写： ： 提交报告单位： 地质工程勘察院提交报告时间： 20年月 浅层地温能是蕴藏在浅层岩土体和地下水中的低温、清洁的可再生地温资源，其资源丰富，分布广泛，温度稳定，具有一定的可再生性、地域性和储存性等特点，同时还具有开发利用技术成熟、经济可行、节约能源、有益环境等显著的效益。目前以浅层地温能为冷、热源的地埋管地源热泵系统得到广泛应用。 若设计人员在没有任何试验数据的条件下，仅凭工程经验进行设计，这样不仅很容易造成设计上的失误，还有以下弊端： 设计换热量的值过大会导致空调效果无法保证； 设计换热量的值过小会导致初期投资的盲目增加。 因此，《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2009）明确规定，在地源热泵系统设计之前，应对工程场地进行岩土热响应试验。即通过现场测试，获得岩土体的初始温度，以及在稳定热流、稳定工况条件下的相关计算参数，然后通过专业分析软件计算得到地埋管换热器深度范围内岩土体的有效导热系数，埋管单位延米的换热量等。为进行地源热泵地下换热系统设计提供科学的、准确的、可靠的依据，从而为整个系统的合理设计提供了依据。 目 录 1.概述 1 1.1工程概况 1 1.2试验目的与任务 2 1.3工作概况 2 1.4执行的规范和标准 3 2.热响应试验 4 2.1试验方法分类 4 2.2试验原理 4 2.3试验内容与过程 8 2.4试验用地埋管换热器的构造 10 2.5 试验设备的连接 10 2.6 试验系统误差控制 10 2.7数据采集 11 3.热响应试验条件概况 11 3.1试验条件 11 3.2岩土层结构 12 3.3钻孔难易程度分析 13 4.试验数据整理与分析 14 4.1岩土初始平均温度 14 4.2试验数据 17 4.2.1无负荷循环试验 17 4.2.2散热试验(J1、J2孔) 19 4.2.3取热试验(J3孔) 19 4.2.4试验数据图 20 4.2.5数据汇总 26 4.2.6地埋管换热器换热能力参考值 27 5.热平衡分析 27 6.结论与建议 28 附件 30 太湖山庄北区地源热泵地埋管系统勘察 地埋管换热系统岩土热响应试验报告 1.概述 我公司受苏州茵梦湖房地产开发有限公司太湖分公司委托对太湖山庄北区地源热泵地埋管换热系统工程场地进行岩土热响应试验。 由于地源热泵的技术性很强，它的成功不但需要拥有专业技术且资深的设计和施工单位，还在很大程度上依赖于地埋管换热系统的换热性能，而地埋管换热系统的换热性能又在很大程度上取决于大地的热物理性。大地的热物理性随地点的变化而有所差别，在不同的地区之间甚至同一地区的不同片区之间的研究结果都不能完全相互套用，必须进行现场测试、分析。 1.1工程概况 本工程场地位于苏州市太湖竺山，交通便利。场地图。项目拟采用节能、环保地源热泵中央空调系统冬季供暖夏季制冷。 地理位置图图 1.2试验目的与任务 通过现场测试，对项目所在场区的试验孔进行一定时间的连续散热、吸热试验，获得项目场区岩土热物性参数及岩土体的初始温度，为地源热泵系统的地下换热器设计提供依据。 由于岩土各层土质不同，地下水类型、埋藏与分布条件各异，岩土体的导热系数、比热容也不相同，实际工作中是通过热响应测试，确定地埋管换热器深度范围内的综合岩土导热系数和综合比热容，直观的反映地埋管换热系统的换热能力。测试时，直接在地下换热器中进行现场测量，并综合考虑地下各层不同岩土层的热物性及成孔深度范围内的地下水、回填料等其它影响因素，取得准确的测试数据供设计使用。 1.3工作概况 为了准确获得地埋管换热系统的换热能力，对拟建场地进行热响应试验，模拟夏天空调的制冷和冬季空调的制热工况，以获得地埋管换热器在不同工况下的换热能力。根据本工程特点和场地范围，地源热泵地埋管换热器测试采用竖直埋管形式：根据业主指定的3个测试孔，坐标系采用苏州地方坐标系，高程采用85国家高程基准，实际测试孔参数如下： J1孔：X=39034.802m，Y=29956.809m，H=6.349m，双U管 DN25，孔径150mm，埋管深度为自然地面以下100m，采用膨润土+黄砂作回填材料回填； J2孔：X=39241.574m，Y=30095.789m，H=5.189m，双U管 DN25，孔径150mm，埋管深度为自然地面以下100m，采用膨润土+黄砂作回填材料回填； J3孔：X=39383.345m，Y=30360.