专利名称：浅层地温能热、冷响应测试设备以及测试车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浅层地温能测试设备，特别是涉及一种浅层地温 能热、冷响应测设备以及测试车。
背景技术：
国内地源热泵的应用时间不长，相关的理论研究相对滞后，尤其在土 壤换热器的换热能力方面的研究，既缺乏数据积累，也缺乏现成的测试方 法。由于地源热泵的地埋管系统属于地质专业和暖通制冷专业的交叉学科， 因此， 一直以来对其研究不够深入。 一旦地埋管换热器设计不好，很容易 造成系统工作效率下降，甚至导致地源热泵主机无法正常工作。目前，对浅层地温能热、冷响应测试的传统方法是获得岩土的热物性 参数，进而通过软件计算岩土冬、夏季工况的换热能力。获得岩土热物性 参数的方法一种是通过当地钻孔取出的岩土样本确定钻孔周围的地质构 成，并作传热试验确定其热物性参数，或对采样岩土成分分析后，查阅相 关资料确定其热物性参数。然而，地下地质构成复杂，即使同一种岩土成 分，其热物性参数取值范围也比较大。况且不同地层地质条件下的导热系 数可相差近十倍，导致计算得到的埋管长度也相差数倍，从而使得地源热 泵系统的造价会产生相当大的偏差。另外，这种方法无法对地埋管换热系析，更无法准确确定不同运行工况(温度)下地埋管换热系统的换热情况。 因此，只有现场测试数据才能准确反映当地地质条件、施工工艺水平下的 地埋管换热量。另一种方案是，通过向岩土排热测定其热物性参数。首先 预估该换热孔的换热能力，使用电加热器向地埋管提供恒定的热流，得出地 埋管进、出水温度变化数据，然后利用传热模型计算岩土热物性参数。另 外，此方案可以直接测定岩土的吸热能力。岩土换热能力包括两方面，一方 面是岩土的吸热能力，另一方面岩土的排热能力。现有的测试设备只能测 试岩土的吸热能力，所以，得出来的结果无法全面反映岩土的换热能力。因此有必要提出 一种方案来解决地源热泵地埋管换热器换热能力评价 的问题。实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有的地埋管换热器换热能力测试方法 和测试设备存在的缺陷，提供一种新的浅层地温能热、冷响应测试设备以 及测试车，所要解决的技术问题是使其准确测量地源热泵地埋管换热器换 热能力，从而更加适于实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种浅层地温能热、冷响应测试设备，其包括循 环管路，用于输送流体介质；空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体 介质加热或者降温；緩冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温 度稳定；泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；流量传感器，设置在 循环管路上，用于检测流体介质在循环管路内的流量；温度传感器，设置 在循环管路上用于检测流体介质的温度；以及控制系统，接收上述的流量 传感器和温度传感器的数据，并控制空气源热泵和泵的工作状态。本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其还包括辅助加热器，设置在上述的循环管路上。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，所述的辅助加热器为电加热器。 前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的循环管^各包括流体介质输出口 ，和流体介质返回口 ；在该输出口和返回口处分别设有温度传感器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的空气源热泵包括 变频压缩机，四通换向阀、板式换热器、电子膨胀阀及风冷换热器，其中 变频压缩机、板式换热器、电子膨胀阀、风冷换热器和四通换向阀通过管线连接形成循环回路。前述的浅层地温能热、冷响应测试i殳备，其中所述的控制系统包括 PLC控制器；数据采集模块，连接至上述的流量传感器和温度传感器；数据 输出模块，用于输出数据；以及变频器控制模块，用于控制上述的空气源 热泵和泵；上述的各个模块都连接于PLC控制器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的控制系统还包括加热器控制模块，用于控制辅助加热器，并且该模块连接到PLC控制器。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的控制系统还包括触摸屏，其连接至PLC控制器，用于实现人机交互。前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其中所述的循环管路上设有 多个阀门，用于控制循环管路中流体介质的流向。本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 依据本实用新型提出的一种浅层地温能热、冷响应测试车，其包括有一车 厢，其特征在于在车厢中安装有前述的浅层地温能热、冷响应测试设备。借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点本实用新型浅层 地温能热、冷响应测试设备，由于采用变频的空气源热泵，其能够提供热 源和冷源，可以根据具体测定的需要设定适合的温度，从而可以更加准确地 测定岩土的换热能力。采用本实用新型的测试设备能够^f艮据不同工况下岩 土的换热能力调节测试设备，从而使地埋管的进、出水温度和功率稳定， 使用本实用新型的测试设备进行测试可以按照要求建立设定温度，无论是 冬季工况还是夏季工况，并且温度稳定。另外，使用本实用新型的浅层地 温能热、冷响应测试车，可以方便地对各个不同地域进行测定，满足现场测 试的需要，从而更加适于实用。综上所述，本实用新型特殊结构的浅层地温能热、冷响应测试设备以 及测试车，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类 似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有 较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较 现有的同类测试设备具有增进的多项功能，从而更加适于实用，而具有产 业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型 的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是本实用新型浅层地温能热、 图2是本实用新型浅层地温能热、 图3是本实用新型浅层地温能热、 图4是本实用新型浅层地温能热、冷响应测试^L备的系统原理图。 冷响应测试设备的结构正面一见图。 冷响应测试设备的结构俯^见图。 冷响应测试设备的控制系统框图。本实用新型具有如下有益效果龟子天平加装了该密闭箱后，在称量干 燥后的样品时，由于电子天平显示数值的稳定时间縮短，测量样品的速度加 快；由于排除样品吸潮带来的误差，使测量的数据真实可靠。
图1是本实用新型密闭箱的结构示意图。 图2是图1的侧视图。图中，1-温湿度控制器，2-物品传递门，3-密闭箱体，4-透视窗，5-带 有长胶皮手套的手孔，6-电子天平，7-干燥剂，8-照明系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明参见图1和图2所示，本实用新型的密闭箱包括一箱体3，箱体3内部 空间供放置电子天平6;箱体3正面分布设有透视窗4、物品传递门2和带有 长胶皮手套的手孔5;透视窗4固定安装在箱体3上，为方便使用，优化的透视窗4为斜面设计(参见图2所示)，由透光材料制成以便操作者观察；物品传递门2可启闭，闭合时与箱体3密封；手孔5—般设在箱体3靠下的位置，可对称设两个以便操作者双手伸入箱体3内操作；箱体3上部装设照明系统8以照亮箱体3内便于操作，为防潮，箱体3内的空处放置由干燥剂， 为使结构紧凑，可在箱体3的内侧面或内背面挂设干燥剂盒7。使用该密闭箱时，先将烘干后的待称样品通过物品传递门2放到密闭箱 中保存，称量时双手通过手孔5伸入密闭箱箱体3内进行称量操作，这样在 称量时可以防止样品在称量过程中吸潮，进而减小称量误差。以上设计的密封箱可以减少称量误差，但为了准确判断密闭箱内干燥剂 是否失效以便及时更换干燥剂，因此，本实用新型提供一种更优化的密闭箱， 是在保持前述结构的同时，在箱体3上装设一温湿度计1，可显示箱体3内 部的温度和湿度，根据该温湿度计l的显示值确定是否需要更换干燥剂。更 换干燥剂时，可将干燥剂盒7取出整体更换。使电子天平处于干燥环境的密闭箱技术领域本实用新型涉及一种密闭隔湿装置，特别是涉及对需要烘干、恒重的样 品进行精密称量时使电子天平处于干燥环境的密闭箱。
背景技术：
目前，化验室对一些样品进行精密称量之前，需要反复烘干样品以去除 水分，直至恒重。在对烘干的样品进行称重的过程中，由于烘干的样品放在 自然的环境中极易吸潮，致使在称量的过程中，电子天平显示的数值波动较 大，影响到样品的精密称量。虽然电子天平内放有干燥剂，但电子天平的密 闭性是有限的，以及干燥剂长时间的放置或需要大量的称重时，都会影响天 平内的干燥程度，难以解决对干燥后的样品进行准确称量这一 问题。实用新型内容本实用新型的目的在于为电子天平的使用提供一个干燥环境，具体提供 一种使电子天平处于干燥环境的密闭箱。本实用新型使电子天平处于干燥环境的密闭箱，包括 一箱体； 一透视 窗，固定在箱体正面； 一物品传递门，装设在箱体上；两手孔，对称开设在 箱体靠下位置，手孔上连接着长胶皮手套；以及放置在箱体内的干燥剂。其中，所述箱体顶部装设有照明系统。其中，所述箱体内装设有温湿度计。 其中，所述透视窗为斜面设计。其中，所述箱体的内侧面或内背面挂设干燥剂盒，所述干燥剂置于盒内。采用以上技术方案，通过制造一个密闭的箱体，可将烘干后的待称样品 通过物品传递门放到密闭箱中保存，称量时通过带有长胶皮手套的手孔操作， 使样品不与外部环境接触，避免了样品吸潮带来的误差；通过温湿度计的显 示，对失效的干燥剂进行及时更换。的流体介质流过地埋管并与岩土发生热交换。图6中a为夏季工况，b为冬季 工况示意图。本实用新型的浅层地温能热、冷响应测试设备就是用于测量 地埋管的实际换热能力，从而为地埋管的设计提供数据。该地埋管的一端 连接到上述浅层地温能热、冷响应测试设备的流体介质输出口另一端连接 到流体介质返回口。较佳的，本实用新型的测试设备在循环管路的流体介质输出口为多个， 且流体介质返回口也为多个，从而同时测定多组地埋管的换热数据。本实用新型的测试设备能够实现以下工况的测量l)土壤初始温度测定、2)向土壤排热测试(单孔、空气源热泵制热)、 3)向土壤排热测试(单孔、电加热制热)、4)向土壤排热测试(双孔、电 加热和空气源热泵联合制热)、5)从土;l裏吸热测试(单孔、空气源热泵制 冷)、6)系统预热(电加热制热)。1) 土壤初始温度测定阀V6、 V12、 V13、 V17、 V18开启，其余阀门 关闭，见图7 。水泵2b出口通过单向阀3b直接与地埋管进水口相连，而地 埋管出水口则通过Y型过滤器1连接流量传感器7并与泵2b入口相连。温 度传感器10和流量传感器7将测量的水温和流量信号送至控制系统并显 示。2) 向土壤排热测试(单孔、空气源热泵制热)阀V3、 V7、 V8、 V9、 VIO、 V12、 V13、 V15、 V16开启，其余阀门关闭，见图8 。 4吏用空气源热泵 作单孔向土壤排热和从土壤吸热测试时，空气源热泵9的出水口进入开式 緩沖箱5后通过泵2a和单向阀3a与地埋管进水口相连接，地埋管出水口 则通过Y型过滤器1和流量传感器7与空气源热泵9的进水口相连接。温 度传感器10和流量传感器7将测量的水温和流量信号送至控制系统并显 示。3) 向土壤排热测试(单孔、电加热制热)阀V1、 V2、 V7、 V8、 V12、 V13、 V14、 V15、 V16开启，其余阀关闭，见图9。 ^使用电加热器作单孔向 土壤排热测试时，电加热器4的出水口进入开式緩冲箱5后通过水泵2a和 单向阀3a与地埋管进水口相连接，地埋管出水口则通过Y型过滤器1和流 量传感器7与电加热器4的进水口相连接。温度传感器8和流量传感器7 将测量的水温和流量信号送至控制系统并显示。4 ) 向土壤排热测试(双孔、电加热和空气源热泵联合制热)阀VI、 V2、 V3、 V7、 V8、 V9、 VIO、 V12、 V13、 V14、 V15、 V16开启，其余阀门关 闭，见图10。作双孔向土壤排热测试时，空气源热泵9的出水口与电加热汽车燃油箱油量数字显示装置技术领域本实用新型涉及一种汽车领域的汽车燃油箱油量显示装置，特别是涉 及一种燃油箱内油量的数字显示装置。其是利用装在燃油箱内的防波板上 的可以根据不同的液面高度传递相应的容积数的传感器，根据燃油箱内油 面的变化将不同的数据传输到安装在驾驶室仪表板上的数字显示器上显示 出当前燃油箱内的燃油的升数，而成为 一种相当具有实用性及进步性的新 设计，适于产业界广泛推广应用。
背景技术：
汽车燃油箱油量显示器的使用对于人们而言，具有息息相关与密不可 分的关系，当前现有常见的汽车燃油箱油量显示器，请参阅图1所示，是上述装置的结构示意图，其整体结构是设置为在燃油箱5内的油面上放有 浮子6,浮子6根据油面的高度变化将数据通过传感器总成7传递到装在汽 车驾驶室内油表显示器(即油量表)的指针10上，指针10的摆动就会对 应显示器9 (即油量表)上的某一刻度。指针10和显示器9通过线束8连 接，司机只要打开车内的电源开关就可以在显示器9上读出燃油箱5内燃 油的大概升数。例如指针指到中间位置时，表示燃油箱5内还有燃油一 半。然而，因为司机只能根据指针IO对应的刻度大致判断燃油箱内油的多 少，而不是具体的数值，因此在使用时，利用此种结构，显得相当不具有 实用性。随着汽车行业的快速发展，2007年1-10月我国汽车累计产销双双超过 700万辆，而且燃油货源紧缺，其价格在2007年也一路上涨，这无疑给司 机增加了消耗成本，再加上有些加油站的不规范操作，出现短斤缺两的现 象，针对如此紧缺和高价格的能源，如何让司机做到明明白白消费成为现 在我们研究的课题。由此可见，上述现有的汽车燃油箱油量显示器在结构与使用上，显然 仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决汽车燃油箱油量 显示器存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来 一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决 上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种可随 时准确地了解燃油箱油量的新型结构的汽车燃油箱油量数字显示装置，实 属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的汽车燃油箱油量显示器存在的缺陷，本设计人基于 从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运量控制进、出水温差；压缩机变频及电加热器PID控制测试车出水温度，水 箱蓄能，减小水温波动。由于测试遍布各地，需要将测试设备抵达测试现场才能够进行测试。所 以，本明还提出一种浅层地温能热、冷响应测试车，其是在厢式货车安装有 前述的浅层地温能热、冷响应测试设备，具体安装可参见图2和图3所示。该 测试车可以更加灵活地对不同地域进行测试，从而更加适于实用。本实用新 型的测试车能够满足现场测试要求，建立土壤源热泵的冬、夏季实际运行 工况，并能够维持运行工况的稳定，测试得到的温度、流量、排冷(热) 量等数据可实时显示并能够输出存储。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在于其包括循环管路，用于输送流体介质；空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体介质加热或者降温；缓冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温度稳定；泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；流量传感器，设置在循环管路上，用于检测流体介质在循环管路内的流量；温度传感器，设置在循环管路上用于检测流体介质的温度；以及控制系统，接收上述的流量传感器和温度传感器的数据，并控制空气源热泵和泵的工作状态。
2、 根据权利要求1所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在 于还包括辅助加热器，设置在上述的循环管路上。
3、 根据权利要求1所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在 于所述的辅助加热器为电加热器。
4、 根据权利要求1所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在 于其中所述的循环管路包括流体介质输出口，和流体介质返回口；在该输 出口和返回口处分别设有温度传感器。5、 根据权利要求l所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在于 其中所述的空气源热泵包括变频压缩机，四通换向阀、板式换热器、电 子膨胀阀及风冷换热器，其中变频压缩机、板式换热器、电子膨胀阀、风 冷换热器和四通换向阀通过管线连接形成循环回路。6、 根据权利要求2所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在 于其中所述的控制系统包括PLC控制器；数据采集模块，连接至上述的流量传感器和温度传感器； 数据输出模块，用于输出数据；以及 变频器控制模块，用于控制上述的空气源热泵和泵； 上述的各个模块都连接于PLC控制器。7、 根据权利要求6所述的浅层地温能热、冷响应测试设备，其特征在1、 一种汽车燃油箱油量数字显示装置，其特征在于是由安装在燃油箱(5 )内的可以根据不同的液面高度传递相应的容积数的数字传感器总成(2 ) 及安装在驾驶室仪表板上的数字显示器(4 )组成，其中数字传感器总成(2 ) 与燃油箱(5)内的防波板(1)装配在一起，数字传感器总成(2)和数字 显示器(4 )通过线束(3 )连接在一起。2、 根据权利要求1所述的汽车燃油箱油量数字显示装置，其特征在于 其中所述的数字传感器总成(2)为能根据安装在防波板(1)的标有刻 度的标尺传递相应的容积数据到数字显示器(4 )且主要是针对燃油箱(5 ) 形状不规则来设计的数字传感器总成(2 ),该数字传感器总成(2)和数 字显示器(4)通过线束(3)的连接为有线式连接。3、 根据权利要求1所述的汽车燃油箱油量数字显示装置，其特征在于 其中所述的数字传感器总成(2)为能根据燃油箱(5 )内各油面处液体的 压强或者根据安装在防波板(1)的标有刻度的标尺传递相应的容积数据 到数字显示器(4)且适用各种燃油箱(5 )形状的数字传感器总成 (2 )，安装在数字传感器总成(2 )上的发射器和安装在数字显示器(4 )上 的接收器之间传递数据为无线式连接。4、 根据权利要求1所述的汽车燃油箱油量数字显示装置，其特征在于 其中所述的数字传感器总成(2)为能根据燃油箱(5 )内各油面处液体的 压强传递相应的容积数据到数字显示器(4)且是针对燃油箱(5 )形状规 则来设计的数字传感器总成(2)，该传感器总成(2)和数字显示器(4) 通过线束(3 )的连接为有线式连接。
专利摘要本实用新型是关于一种浅层地温能热、冷响应测试设备以及测试车。该测试设备包括循环管路，用于输送流体介质；空气源热泵，设置在循环管路上，用于对流体介质加热或者降温；辅助加热器，设置在循环管路上，用于对流体介质加热；缓冲箱，设置在循环管路上，用于保持流体介质的温度稳定；泵，设置在循环管路上，用于输送流体介质；流量传感器，设置在循环管路上；温度传感器，设置在循环管路上，用于检测流体介质的温度；以及控制系统，接收上述的流量传感器和温度传感器的数据。使用本实用新型的测试设备进行测试可以按照要求建立工况设定温度，无论是冬季工况还是夏季工况，并且温度稳定，所得数据更加符合实际工程的需要。
文档编号G01N25/00GK201094104SQ200720195960
公开日2008年7月30日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者恒 尹, 李文伟, 楼洪波, 毕文明, 震 赵 申请人:北京华清荣昊新能源开发有限责任公司