地源熱泵有什么優(yōu)缺點？太陽能與地源熱泵如何相結(jié)合使用？

【資料簡介】

地源熱泵有什么優(yōu)缺點？太陽能與地源熱泵如何相結(jié)合使用？

作者：山東省城建設(shè)計院 韓明坤

引言

我國能源的消費結(jié)構(gòu)不合理，以煤為主的能源供給造成了嚴重的大氣污染和溫室氣體排放。因此，節(jié)約能源和開發(fā)利用清潔、可再生能源的任務(wù)十分緊迫?？稍偕茉丛诮ㄖ械膽檬墙ㄖI(yè)技術(shù)進步和行業(yè)發(fā)展的需要，隨著 2006 年 1 月《可再生能源法》的正式頒布與實施，太陽能、淺層地熱能在建筑行業(yè)中的應用越來越受到人們的重視。

地源熱泵技術(shù)是可再生能源應用的主要方向之一，即利用淺層地熱能資源進行供熱與空調(diào)，具有良好的節(jié)能與環(huán)境效益，近年來在國內(nèi)得到了日益廣泛的應用。隨著《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的實施，地源熱泵系統(tǒng)工程的市場更加規(guī)范化，能更好地發(fā)揮其節(jié)能、環(huán)保效益。但該系統(tǒng)存在土壤溫度場的恢復問題，即隨著地源熱泵系統(tǒng)連續(xù)長期的運行，會從地下過多的取熱或過多的散熱，造成地下溫度場的波動，降低機組的 COP 值，增加系統(tǒng)能耗。樹上鳥教育暖通設(shè)計網(wǎng)絡(luò)課程在線教學杜老師。

圖 1 表示出了北京某實際工程單獨采用地源熱泵系統(tǒng)時， 10 年內(nèi)地埋管換熱器進出口水溫及土壤溫度的變化。

圖 1 10 年內(nèi)地埋管換熱器進出口水溫及土壤溫度變化圖

從圖 1 可以看出， 10 年內(nèi)土壤溫度由初始的 15度，下降到 10.2℃，下降了 4.8℃。冬季，熱泵機組的低出水溫度由初的 3℃ 下降到 -0.5℃，吸熱量和排熱量存在極大的不平衡。

太陽能技術(shù)也是可再生能源應用的主要方向之一，太陽能是枯竭的清潔能源，量大、資源豐富、綠色環(huán)保。但也有一些缺點：（ 1）太陽能的能流密度低，且因地而異，因時而變。（ 2）太陽能具有間歇性和不可靠性。太陽能的輻照度受氣候條件等各種因素的影響不能維持常量，如果遇上連續(xù)的陰雨天氣太陽能的供應就會中斷。此外，太陽能是一種輻射能，具有即時性，自身不易儲存，必須即時轉(zhuǎn)換成其它形式能量才能利用和儲存。

地源熱泵技術(shù)和太陽能技術(shù)自身存在這些局限性，如果兩種能源可以聯(lián)合使用，這樣能互相彌補自身的不足，提高資源利用率。

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行的原則

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行時，應遵循如下原則：

（ 1）可再生能源利用的前提是必須采用節(jié)能建筑，以降低系統(tǒng)的初投資。太陽能的能流密度較低，太陽集熱系統(tǒng)的價格在目前仍然偏高；地源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)相比，初投資也較高。為了盡可能減少系統(tǒng)的初投資，必須保證建筑圍護結(jié)構(gòu)符合節(jié)能規(guī)范的要求，以降低供暖、空調(diào)系統(tǒng)的負荷需求。
（ 2）與供水溫度要求低的末端系統(tǒng)配套使用。目前高溫型的地源熱泵機組 COP 值較低，對于常規(guī)地源熱泵機組來說，供熱時，出水溫度較低。同時，太陽集熱系統(tǒng)的集熱效率與集熱系統(tǒng)的出水溫度有關(guān)，溫度越高熱損失越大，集熱效率降低，因此在選擇供暖系統(tǒng)時應優(yōu)先選擇供水溫度要求低的形式，如地板輻射采暖形式。
（ 3）在經(jīng)濟許可的前提下大限度地利用太陽能資源。太陽能是*免費的，在利用過程中，僅消耗水泵能耗，運行費用低，所以在經(jīng)濟許可的情況下，盡可能增大太陽集熱器的面積，延長太陽能利用的時間，以提高太陽能的利用率。

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行的方式

本工程位于北京，建筑的功能主要是辦公室和實驗室，建筑面積 2835m2。辦公區(qū)域夏季采用風機盤管加新風系統(tǒng)（冷凍水供回水溫度 7/12℃），冬季采用地面輻射采暖系統(tǒng)（經(jīng)散熱器后，熱水供回水溫度 45/40℃）；試驗區(qū)域夏季不設(shè)空調(diào)，冬季采用輻射型散熱器采暖系統(tǒng)（ 50/45℃ 熱水供回水溫度），保證值班采暖溫度。采用地源熱泵系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)作為空調(diào)采暖系統(tǒng)的冷熱源。末端的散熱器系統(tǒng)與地板輻射采暖系統(tǒng)串聯(lián)運行，以加大系統(tǒng)的供回水溫差。

該建筑的外圍護結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良，達到了節(jié)能建筑的標準，因此該建筑的冷熱負荷較低，經(jīng)過逐時負荷計算可知，冬季大熱負荷為 110kW，夏 季  大 冷 負 荷 為 60kW。 采 暖 季 逐 時 熱 負 荷總 值 為 119746kW·h， 制 冷 季 逐 時 冷 負 荷 總 值 為25072kW·h，熱負荷總值遠大于冷負荷總值。在這種情況下若單獨采用地源熱泵系統(tǒng)，必然存在吸熱量與排熱量極度不平衡的問題，那么，長期運行結(jié)果會使土壤溫度越來越低，也將降低熱泵系統(tǒng)的運行效率，終導致冬季地源熱泵系統(tǒng)不能正常運行。為了解決吸熱量與排熱量不平衡的問題，提高地源熱泵系統(tǒng)的運行效率，可采用太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行的方式。

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行時，通常有 4 種運行方式：

（ 1）直接利用太陽能供熱；

（ 2）太陽能與熱泵機組的冷凝器串聯(lián)運行；

（ 3）太陽能加熱地埋管換熱器；

（ 4）太陽能直接進入熱泵機組蒸發(fā)器。太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行原理圖如圖 2 所示。

圖 2 太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行方式

系統(tǒng)的控制策略為：

（ 1）經(jīng)過太陽能加熱后的供水溫度 Tg 高于 50℃ 時，直接利用太陽能采暖，此時閥門 V1、 V2 開啟，水泵 2、 3、 4 開啟；閥門V3、 4、 5、 6、 7、 8、 9 均 關(guān) 閉， 熱 泵 機 組 關(guān) 閉，水泵 1 關(guān)閉。

（ 2）當 Tg 溫度低于 50℃ 時，且高于40℃ 時，太陽能不能被直接利用，而是與熱泵機組冷凝器串聯(lián)，此時閥門 V2、 3、 5、 9 開啟，水泵 1、 2、 3、4 開啟，熱泵機組開啟；閥門 V1、 4、 6、 7、 8 均關(guān)閉。

（ 3）當 Tg 溫度低于 40℃ 時，且高于 25℃ 時，太陽能加熱巖土體側(cè)地埋管換熱器，此時閥門 V3、4、 6、 7 開啟，水泵 1、 2、 3、 4 開啟，熱泵機組開啟；閥門 V1、 2、 5、 8、 9 均關(guān)閉。

（ 4）當 Tg 溫度低于 25℃ 時，且高于 15℃ 時，太陽能直接進入熱泵機組的蒸發(fā)器，作為低位熱源，此時閥門 V3、 4、6、 8 開啟，水泵 1、 2、 3、 4 開啟，熱泵機組開啟；閥門 V1、 2、 5、 7、 9 均關(guān)閉。

（ 5）當 Tg 溫度低于15℃ 時，僅采用熱泵系統(tǒng)供暖。此時，閥門V3、 4、5 開啟，水泵 1、 2 開啟，熱泵機組開啟；閥門 V1、 2、6、 7、 8、 9 均關(guān)閉。

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行的適用條件

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)采用何種聯(lián)合運行方式，主要與太陽能集熱器的面積及末端所需的供回水溫度有關(guān)。例如：集熱器的面積較大，可以使得系統(tǒng)的供水溫度較高，這是可以考慮直接利用太陽能供熱的方式，相反，若集熱器面積較小，產(chǎn)生的熱水溫度較低，則無法直接供熱。同樣的，若末端所需的供回水溫度較高，若超過 60℃，則很難直接利用太陽能供熱，若末端所需的供回水溫度較低，在 40℃ 以下，則可直接利用太陽能供熱。下面介紹了采用不同的集熱器面積時，對應的聯(lián)合運行方式。

在北京，供暖期為 11 月 15 日至次年的 3 月 15 日，共 2880 個小時，典型氣象年中，有太陽輻照的時間為 1179h，占總供暖時間的 40.63%。為了便于分析，本文對于末端的供回水溫度要求為 50/40℃。圖3 表示出了在不同太陽集熱器面積情況下，太陽能系統(tǒng)供水溫度分別超過 41℃、 42℃、 43℃、 44℃、45℃、 46℃、 47℃、 48℃、 49℃、 50℃ 的小時數(shù)。

從圖 3 可以看出：

（ 1）在太陽集熱器面積為 140m2 的情況下，太陽能系統(tǒng)供水的高溫度為 48℃，無法實現(xiàn)直接利用太陽能供熱。
（ 2）在太陽集熱器面積為 300m2 的情況下，太陽能系統(tǒng)供水溫度超過 50℃ 的小時數(shù)為 52h（占總供暖時間的 1.81%），雖然可以實現(xiàn)直供，但由于風機盤管時間短，從增加自控復雜性、增加初投資的角度考慮，不建議采用直供的運行方式。
（ 3）在太陽集熱器面積為 500m2 的情況下，太陽能系統(tǒng)供水溫度超過 50℃ 的小時數(shù)為 158（ 5.5%），可以實現(xiàn)直接利用太陽能供熱。
（ 4）太陽集熱器面積由 140m2 增加到 1000m2時， 對 太 陽 能 系 統(tǒng) 供 水 溫 度 超 過 41℃ 的小時數(shù)變化影響不太大，由 527 小時（占總供暖時間的18.3%）增加到 746（占總供暖時間的 25.9%）小時，但對于超過 50℃ 的小時數(shù)影響較大，由 0 小時（占總供暖時間的 0%）增加到 275 小時（占總供暖時間的 9.55%）。

太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行方式的模擬分析

對于本文第 3 節(jié)提及的某實際工程，筆者利用TRNSYS 軟件進行了模擬計算。由于本項目的太陽集熱器面積比較?。?140m2） ，所以采用太陽能換熱后的熱水進地埋管換熱器或者直接進入熱泵機組蒸發(fā)器的聯(lián)合運行方式。圖 4、圖 5 分別表示出了 1年內(nèi)、 10 年內(nèi)太陽能系統(tǒng)（僅冬季運行）與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行時， 1 年內(nèi)地埋管換熱器進出口水溫及土壤溫度變化的情況。從圖中可以看出，太陽能系統(tǒng)僅冬季運行時， 10 年內(nèi)土壤溫度由初始的 15度，下降到 12.5℃，下降了 2.5℃，吸熱量和排熱量仍然存在不平衡的現(xiàn)象，太陽能需在過渡季也要向土壤中蓄熱，具體模擬情況如圖 6 所示。

從圖 6 可以看出，當太陽能在過渡季也向土壤中蓄熱時， 10 年內(nèi)土壤的平均溫度基本不變，吸熱量和排熱量基本平衡。

但需要注意的是，太陽能在過渡季蓄熱時，需要消耗水泵的能耗，增加運行費用。因此，在實際工程中，是否采用過渡季蓄熱，需要綜合考慮。

結(jié)論

太陽能、淺層地熱能作為可再生能源，在建筑領(lǐng)域的能源利用中發(fā)揮著越來越重要的作用，它們的應用是解決我國能源和環(huán)境問題的重要措施之一。本文詳細闡述了太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行的方式、適用的范圍，為可再生能源的合理利用提出建議。

建筑圖

（ 1）太陽能系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運行時，要優(yōu)先采用太陽能。
（ 2）夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)要求夏季隔熱為主，兼顧冬季保溫，目前該類建筑主要使用的主動式技術(shù)主要有采用高效照明、通風熱回收技術(shù)、以及空氣源熱泵；采用的被動式技術(shù)主要有自然采光、自然通風、建筑遮陽和綠色植被；可再生能源的應用適宜采用太陽能或者太陽能與土壤源熱泵聯(lián)合的方式。
（ 3）由于國情現(xiàn)狀，我國夏熱冬冷地區(qū)超低能耗居住建筑的一次能源消耗量已經(jīng)低于德國被動房標準限值，因此，對于超低能耗的能耗限制，因根據(jù)不同發(fā)展階段進行調(diào)整?，F(xiàn)階段，宜僅針對建筑空調(diào)、通風與供暖能耗進行研究和規(guī)定。

 

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TD-016C型 地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監(jiān)測系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測系統(tǒng)

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術(shù)安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設(shè)計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢！此款設(shè)備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

    地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設(shè)計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

   采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析 

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究 

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究 

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究 

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究 

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套先進的基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結(jié)構(gòu)簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅(qū)動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa. 

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結(jié)：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析 

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究 

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究 

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究 

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究 

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

   本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能： 

1、溫度在線監(jiān)測 

2、 報警功能 

3、 數(shù)據(jù)存儲 

4、定時保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印 

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度： 正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分  辨 率： 0.1℃

4、采樣點數(shù)： 小于128

5、巡檢周期： 小于3s（可設(shè)置）

6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS

7、測點線長： 小于350米

8、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年 

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度： 小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1． 使用時，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內(nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司提供定制各個領(lǐng)域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。

   由北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取先進的ARM技術(shù)；上位機軟件使用編程語言技術(shù)設(shè)計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設(shè)計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設(shè)計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據(jù)該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計中，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設(shè)計方法，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

   為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
   傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

    北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設(shè)備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導依據(jù)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機房內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設(shè)備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；

 

 

推薦產(chǎn)品如下：

地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測溫／多功能鉆孔成像分析儀／井下電視／鉆孔成像儀／地熱井鉆孔成像儀／井下鉆孔成像儀/數(shù)字超聲成像測井系統(tǒng)/多功能超聲成像測井系統(tǒng)/超聲成像測井系統(tǒng)/超聲成像測井儀/成像測井系統(tǒng)/多功能井下超聲成像測井儀/超聲成象測井資料分析系統(tǒng)/超聲成像

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地熱管理系統(tǒng)（geothermal management system）是為實現(xiàn)地熱資源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

我司深井地熱監(jiān)測產(chǎn)品系列介紹：

1.0-1000米單點溫度檢測（普通表和存儲表）／0-3000米單點溫度檢測（普通顯示，只能顯示溫度，沒有存儲分析軟件功能）

2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測/高精度遠程地溫監(jiān)測系統(tǒng)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴展256個點；進口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米分布式多點深層地溫監(jiān)測（采用分布式光纖測溫系統(tǒng)細分兩大類：1.井筒測試 2.井壁測試）

4.0-2000米NB型液位／溫度一體式自動監(jiān)測系統(tǒng)（同時監(jiān)測溫度和液位兩個參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體井下電視（同時監(jiān)測溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機——地熱資源監(jiān)測系統(tǒng)／地熱管理系統(tǒng)（可在換熱站同時監(jiān)測溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控，24小時無人值守）

有此類深井地溫項目，歡迎新老客戶朋友垂詢！北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司

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