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Value Engineering0引言随着低碳时代的到来，余热回收储存技术正面临新一轮的市场需求。
其中如何将火力发电厂夏季的余热储存到地下，进行冬季供暖，是值得深入研究的课题。
本文就北方某电厂计划采用同轴深井换热器进行跨季节储能，根据委托进行场地岩土热响应试验、进行数据处理分析、得出所在场区的地下岩土热物性参数，并就该技术换热性能等进行分析，为储能系统的深化设计及后期运行管理提供科学依据。
1同轴深井换热器结构简介北方某热电厂拟采用同轴深井换热器技术进行夏季余热储存和冬季取热。
先进行岩土热响应测试，获得场区岩土体岩层可钻性、初始平均温度、岩土体综合热物性及岩土体换热能力等参数。
设计DN80同轴深井1口，井深300m 。
具体结构和换热原理如下：1.1基本结构同轴深井换热器技术由我公司研发，我司编写并公开的《地源热泵同轴深井换热器应用技术导则》（Q/BHYDR001-2016），该项技术获安徽省住房和城乡建设厅鉴定（皖建科鉴字[2015]第026号）。
主要是采用钢外管及芯管组成的密闭环路形成的地下换热系统，有效深度约为300m ，内部芯管出水，外部环腔进水。
考虑管道防腐，外管非含氧层采用无缝钢管或焊管，含氧层采用镀锌钢管，含氧层套丝破坏镀锌层处采用沥青防水卷材热熔包裹，管道承压等级为1.6MPa 。
同轴深井换热器曾成功使用在某住宅小区地源热泵地埋管中[1]，而由于本次同轴深井换热器用于储热。
考虑到管腔内水温要远高于地源热泵系统夏季管内循环水的温度，将原来的PE 芯管调整为耐高温的PERT 管[2]，承压等级由1.0MPa 调整为1.6MPa 。
1.2换热原理循环介质经空调主机换热→地下换热器外支护套管→经充分热交换后由支护套管的底部→换热器芯管→经水平管→主机，完成换热。
外支护套管的口径远大于内管口径，在工质循环流量一定的条件下，工质在外支护套管内流速小；由于外支护套管口径、深度大，所以换热器与岩土的接触面积大，使得地下换热器与地下岩土有足够的换热空间；外支护套管内工质循环流速较小使得地下换热器有足够的时间与地下岩土进行热交换。
长三角某地区岩土热响应测试摘要：以长三角某地区地源热泵实际工程为试验平台，模拟了地源热泵地埋管换热器。
取放热实际运行工况，分析了地埋管换热器与周围土壤之间的换热状况，确定了该地源热泵系统地埋管换热器的实际换热量。
为工程设计提供了参考。
Abstract: with the long triangle of a certain area in the ground source heat pump real engineering test platform, and simulated the ground source heat pump buried tube heat exchanger. Take heat release actual operation condition, analyses the heat exchanger and between soil around the heat transfer condition of, make sure the area ground source heat pump system of the heat exchanger actual change of heat. Provides the reference for the engineering design.地源热泵系统的技术日益成熟,在国外已经得到了广泛的应用，目前在国内大力推行节能减排的形势下，地源热泵系统也得到大力的推广，但由于不同地区的地质、气候等条件存在很大的差异,对地源热泵系统的空调的运行效果有极大的影响，故应针对不同的地区的实际工程进行测量试验，为该地区的地源热泵系统的工程设计提供技术数据。
本文以长三角地区某个典型地源热泵空调系统为研究对象，进行了模拟实际地源热泵地埋管换热器运行工况下的地下岩土的热响应测试，分析了地埋管换热器与周围土壤之间的换热状况,确定了该地源热泵系统地埋管换热器的实际换热量,为此地源热泵空调系统的设计提供了工程参考。
地源热泵热响应实验技术要点●实验目的测试埋管岩土对埋管换热的影响。
1)从埋管岩土内取热时，埋管岩土的温度变化曲线。
2)向埋管岩土内放热时，埋管岩土的温度变化曲线。
●实验准备1)管材：选用HDPE管材，管径为De32×3.0。
2)测试孔：孔深120m，孔径为180mm。
3)单U管测试。
4)水平接管3m，30mm橡塑保温。
5)其他：30℃热水制备，4℃冷水制备。
●实验步骤1)土壤原始地温测试钻孔下管后静置10天，作为岩土体扰动的恢复期，然后测量120m内地层的平均原始温度。
测试方法：在岩土热响应实验前，使系统水泵启动循环25min，每隔1 min记录一次地埋管进出口水温。
观察流体进出口温度的变化曲线，当温度达到稳定时的出口温度即可认为是地下土壤的无干扰温度。
2)取热实验制备4℃冷水，连接测试孔与实验仪器，通过泵向地埋管内通入冷水，管内水流速度为0.45m/s，测试U管出口处水温，待水温稳定后，继续运行12个小时。
整个实验过程不小于3天（72h）。
测试过程应符合下列要求1、实验过程应保持冷水稳定恒定。
2、进出口水温、管内流速测试间隔为10,min。
3、对测试设备进行外部连接时，应遵循先水后电的原则。
3)取热实验制备30℃热水，连接测试孔与实验仪器，通过泵向地埋管内通入热水，管内水流速度为0.45m/s，测试U管出口处水温，待水温稳定后，继续运行12个小时。
整个实验过程不小于3天（72h）。
测试过程应符合下列要求1、实验过程应保持冷水稳定恒定。
2、进出口水温、管内流速测试间隔为10,min。
3、对测试设备进行外部连接时，应遵循先水后电的原则。
●测试完成后，应对测试孔做好防护工作。
浅层地热能岩土热响应测试施工工法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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XX省XX市学院片区地源热泵工程岩土热响应测试报告XX省XX大学地源热泵研究所二〇一四年五月岩土热响应测试报告一、工程概况该项目为XX省XX市学院片区（XX市学院、新华苑）地源热泵工程，位于XX省省XX市市。
本工程拟采用节能环保的土壤源热泵系统，作为空调系统的冷、热源。
我所对该工程地埋管场地进行了深层岩土层热物性测试。
本次试验进行了1个孔的测试。
报告时间：5月10日～5月11日。
二、测试概要1、测试目的地埋管换热系统设计是地埋管地源热泵空调系统设计的重点，设计出现偏差可能导致系统运行效率降低甚至无法正常运行。
拟通过地下岩土热物性测试并利用专业软件分析，获得地埋管区域基本的地质资料、岩土的热物性参数及测算的每延米地埋管换热孔的换热量，为地热换热器设计、换热孔钻凿施工工艺等提供必要的基本依据。
2、测试设备本工程采用XX省建筑大学地源热泵研究所自主研制开发的型号为FZL-C（Ⅲ）型岩土热物性测试仪，如图1所示。
该仪器已获得国家发明专利（ZL 2008 1 0238160.4)。
并已广泛应用于北京奥林匹克公园、网球场馆、济南奥体中心等一大批地源热泵工程中的岩土层热物性测试。
见附件3。
3、测试依据《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 ( 2009年版)。
测试原理见附件2。
图1 FZL-C（Ⅲ）型岩土热物性测试仪三、测试结果与分析1、测试孔基本参数表1 为测试孔的基本参数。
表1 测试孔基本参数项目测试孔项目测试孔钻孔深度（m）100 钻孔直径（mm）150埋管形式双U型埋管材质PE管埋管内径（mm）26 埋管外径（mm）32钻孔回填材料细沙主要地质结构粘土与玄武岩2、测试结果测试结果见表2。
循环水平均温度测试结果与计算结果对比见图2。
测试数据见附件1。
初始温度：16.2℃；导热系数：1.66W/m℃；容积比热容：2.1×106J/m3℃。
3、结果分析钻孔结果表明：该地埋管区域地质构造以粘土为主。
XX省XX市学院片区地源热泵工程岩土热响应测试报告XX省XX大学地源热泵研究所二〇一四年五月岩土热响应测试报告一、工程概况该项目为XX省XX市学院片区（XX市学院、新华苑）地源热泵工程，位于XX省省XX市市。
本工程拟采用节能环保的土壤源热泵系统，作为空调系统的冷、热源。
我所对该工程地埋管场地进行了深层岩土层热物性测试。
本次试验进行了1个孔的测试。
报告时间：5月10日～5月11日。
二、测试概要1、测试目的地埋管换热系统设计是地埋管地源热泵空调系统设计的重点，设计出现偏差可能导致系统运行效率降低甚至无法正常运行。
拟通过地下岩土热物性测试并利用专业软件分析，获得地埋管区域基本的地质资料、岩土的热物性参数及测算的每延米地埋管换热孔的换热量，为地热换热器设计、换热孔钻凿施工工艺等提供必要的基本依据。
2、测试设备本工程采用XX省建筑大学地源热泵研究所自主研制开发的型号为FZL-C（Ⅲ）型岩土热物性测试仪，如图1所示。
该仪器已获得国家发明专利（ZL 2008 1 0238160.4)。
并已广泛应用于北京奥林匹克公园、网球场馆、济南奥体中心等一大批地源热泵工程中的岩土层热物性测试。
见附件3。
3、测试依据《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 ( 2009年版)。
测试原理见附件2。
图1 FZL-C（Ⅲ）型岩土热物性测试仪三、测试结果与分析1、测试孔基本参数表1 为测试孔的基本参数。
表1 测试孔基本参数项目测试孔项目测试孔钻孔深度（m）100 钻孔直径（mm）150埋管形式双U型埋管材质PE管埋管内径（mm）26 埋管外径（mm）32钻孔回填材料细沙主要地质结构粘土与玄武岩2、测试结果测试结果见表2。
循环水平均温度测试结果与计算结果对比见图2。
测试数据见附件1。
初始温度：16.2℃；导热系数：1.66W/m℃；容积比热容：2.1×106J/m3℃。
3、结果分析钻孔结果表明：该地埋管区域地质构造以粘土为主。
单U和双U换热器地热井热响应测试与分析丁海英;陈强【摘要】On the depth of 88 m and 89 m respectively,thermal response test was made to single and double U-type heat exchanger geothermal well.Line source model theory applied two test wells to calculate the thermal conductivity borehole thermal resistance value of soil,on the basis of a constant heat flux input in the exchanger well,two heat exchange units of the measured depth of the geothermal heat exchange wells were 56W/m and 62 W/m.It was proved that heat transfer of double U geothermal heat exchanger was superior to single U exchanger geothermal well.%对埋深分别为88 m和89 m的单U和双U型换热器地热井进行热响应测试,应用线源模型理论计算出两口测试井的土壤导热系数及钻孔热阻值,在保证测试仪向地热井输入恒定热流量的基础上,实测两地热井单位井深换热量分别为56 W/m和62W/m,证明采用双U换热器的地热井传热特性要优于单U换热器地热井。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)027【总页数】3页(P122-123,210)【关键词】热响应测试;土壤导热系数;钻孔热阻;恒定热流【作者】丁海英;陈强【作者单位】陕西能源职业技术学院地质测量系,陕西咸阳712000;陕西能源职业技术学院地质测量系,陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TU831.3采用土壤源热泵制热(制冷)越来越受到重视，此种新能源利用方式既可减少对环境的污染，又可实现较高的能耗比，达到节能减排的目的。
岩土热响应研究测试报告天津大学环境学院2010年11月21日岩土热响应研究测试报告测试人员：编制人：审核人：测试单位：天津大学环境学院报告时间：2010年11月21日目录一、项目概况.........................................................二、地埋管换热器钻孔记录.............................................2.1钻孔设备......................................................2.2钻孔记录......................................................三、测试目的与设备...................................................四、测试原理与方法...................................................4.1岩土初始温度测试..............................................4.2地埋管换热器换热能力测试......................................五、测试结果与分析...................................................5.1 测试现场布置.................................................5.2 测试时间.....................................................5.3 夏季工况测试.................................................5.4 冬季工况测试.................................................5.5 稳定热流测试.................................................5.6 测试结果.....................................................5.7 结果分析.....................................................一、项目概况建设单位：河北省电力研究院建设地点：石家庄建筑规模：建筑面积3.6万平方米工程名称：地源热泵系统地埋管换热器岩土热响应试验工程工程总体工作量：根据本工程特点和场地范围内的岩土层物理、力学性质，地源热泵地埋管换热器地热响应埋管测试采用双U竖直埋管形式，GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》（2009年版）中，对地源热泵系统的前期勘察测试工作做了补充规定：3000～5000m2宜进行测试，5000m2以上应进行测试，10000m2以上测试孔数量不应少于2个。
