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xxxxx地源热泵岩土热物性测试技术报告华中科技大学环境科学与工程学院地源热泵研究所华中科技大学建筑节能技术中心武汉二O一一年十月地源热泵岩土热物性测试技术报告项目名称：xxxxxx地源热泵岩土热物性测试测试单位：华中科技大学环境科学与工程学院地源热泵研究所华中科技大学建筑节能技术中心测试时间：2011-10-11 ～ 2011-10-13目录1 测试目的和测试依据............................ 错误!未定义书签。
测试目的.................................... 错误!未定义书签。
测试参考标准................................ 错误!未定义书签。
2 测试原理与方法................................ 错误!未定义书签。
岩土热响应试验.............................. 错误!未定义书签。
现场测试方法............................... 错误!未定义书签。
3 测试仪器和要求................................ 错误!未定义书签。
规范要求.................................... 错误!未定义书签。
测试单位测试用岩土热物性测试仪及其检定/校准证书错误!未定义书签。
测试单位地源热泵岩土热物性测试技术研究成果.. 错误!未定义书签。
4 测试方案...................................... 错误!未定义书签。
项目概况.................................... 错误!未定义书签。
测试孔成孔条件.............................. 错误!未定义书签。
岩土热响应试验测试步骤...................... 错误!未定义书签。
连云港海关地埋管导热系数测试报告 2008-02-28目录绪论 (1)1.项目简介 (1)2.测试目的 (1)3.测试设备 (2)4.测试要求 (3)5.测试原理 (3)5.1土壤平均温度测定 (3)5.2土壤导热系数的测定 (3)6.测试步骤 (5)6.1.测试孔的构建 (5)6.1.1. 1#测试孔的构建（篮球场旁） (6)6.1.2. 1#测试孔钻孔揭示地层 (7)6.1.3. 2#测试孔的构建（锅炉房旁的草地） (7)6.1.4. 2#测试孔钻孔揭示地层 (8)6.2.环路平均温度的测定 (9)6.3.导热系数的测定 (9)6.3.1. 2#孔导热系数的测定 (9)6.3.2. 1#孔导热系数的测定 (10)7.测试数据分析 (10)7.1.功率分析 (10)7.1.1. 1#测试孔功率分析 (10)7.2.2. 2#测试孔功率分析 (11)7.2.环路平均温度 (12)7.2.1. 2#测试孔环路平均温度的测定 (12)7.2.2. 1#测试孔环路平均温度的测定 (13)7.3导热系数的测定 (15)7.3.1. 1#测试孔导热系数的测定 (15)7.3.2. 2#测试孔导热系数的测定 (16)8. 测试结论 (18)9. 改进措施 (19)绪论土壤源热泵系统作为一项绿色、节能、环保的系统技术，不但能实现节能和环保，而且能克服风冷热泵机组随环境温度变化而恶化的缺陷，确保建筑设备获得稳定和可靠的运行负荷，提高建筑物的空调效率。
但是由于系统采用地下埋管换热器，使得土壤源热泵在设计上比空气源、水源热泵系统困难很多。
比如，室外空气的温度、湿度一旦知道，空气源热泵系统的性能就能确定，而土壤源热泵的地下埋管换热器的设计有很多不确定因素，所以地下埋管换热器的研究一直是土壤源热泵技术的难点，同时也是该项技术的核心和应用的基础。
本文在理论指导下，对地下埋管换热器的换热性能以及土壤的热物理性能进行测试，对土壤源热泵系统的工程设计提供指导和数据支持。
地源热泵系统岩土热响应试验地源热泵技术是绿色环保、节能高效的能源利用技术。
地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源，既能供热又能制冷的环保型空调系统，通过输入少量的电能，即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
结合相关规范，指出岩土热响应试验在地源热泵项目中应用的问题、岩土热响应试验方法及关键参数、钻孔内热阻和热扩散率的计算方法以及《规范》中地埋管换热器设计计算与热响应试验间的关系进行探讨。
标签：地源热泵;岩土;热响应试验岩土热响应试验是地埋管地源热泵系统实施的前提，通过该试验可获得现场地质情况和岩土体热物性参数，用于指导地埋管换热系统的设计，目前该观点正逐步被业主和设计人员接受[1]。
通过热响应试验，了解项目所在区域岩土的基本物理性质，在此基础上，掌握岩土体的换热能力，为地源热泵系统设计人员结合建筑结构、负荷特点等设计系统优化方案提供基础数据，以保障系统长期运行的高效与节能。
一、岩土热响应试验在地源热泵项目中应用的问题近年来岩土热响应试验在实际地源热泵项目应用中仍存在一些问题，主要表现在以下几个方面。
（一）有些热响应测试单位技术力量不足，对热响应测试理论和《规范》的理解不充分，测试报告中仅给出导热系数和单位井深取放热量，忽略了热响应测试应得到的其他关键参数。
甚至有设计者将恒热流测试时施加于地埋管换热器的电加热量直接作为地埋管换热器的设计放热量值[2]。
（二）为获得项目的设计地埋管换热器数量或地埋管换热器总长度，设计师常用单位井深取放热量作为设计依据[3]，未正确使用岩土热响应试验结果，使热响应试验仅成为界定设计责任的依据。
（三）不同项目中，地下岩土体热物性参数、地埋管换热器的设计进出口温度、系统运行时间等参数可能不同，设计人员普遍反映仅依靠单一的单位井深取放热量值无法找到合理的设计依据，无法根据不同的项目情况选择合理的设计参数，并计算合理的地埋管换热器数量[4]。
（四）地源热泵动态耦合计算理论体系不完善，仅依靠现有的一些地源热泵动态耦合设计软件，这类软件的使用对设计人员的要求很高，需要同时考虑建筑的动态负荷、地源热泵主机的动态性能、输配系统的动态性能、地埋管换热的动态变化。
地源热泵系统岩土热响应试验【摘要】本研究旨在通过地源热泵系统岩土热响应试验，探讨其在实际应用中的效果和优势。
文章首先介绍了地源热泵系统岩土热响应试验的背景和研究目的，并阐述了其研究意义。
接着详细描述了试验方法、试验设计、试验过程、数据分析和结果讨论，从而全面呈现了实验过程及结果。
最后得出了关于地源热泵系统岩土热响应试验的结论，展望了未来研究方向，总结了本研究的重要发现。
通过本研究，可以为地源热泵系统的进一步优化和应用提供重要参考，促进绿色环保技术的发展。
【关键词】地源热泵系统、岩土热响应试验、试验方法、试验设计、试验过程、数据分析、结果讨论、结论、展望未来研究方向、总结、研究目的、研究意义、引言1. 引言1.1 地源热泵系统岩土热响应试验的背景地源热泵系统是一种利用地下岩土中储存的热能为建筑提供供暖和制冷的系统，具有高效节能、环保等优点。
地源热泵系统的性能受到岩土热响应特性的影响，因此需要进行岩土热响应试验来研究其热传导、储能和释能过程。
地源热泵系统岩土热响应试验是通过对地下岩土进行加热或降温，观察岩土温度变化和热传导规律，从而评估地源热泵系统的性能和效果。
通过岩土热响应试验，可以优化地源热泵系统的设计和运行，提高其热工性能和节能效果，为建筑节能减排提供科学依据。
地源热泵系统岩土热响应试验也可以为地热能资源的开发利用和岩土热响应规律的研究提供重要数据支持。
开展地源热泵系统岩土热响应试验具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探究地源热泵系统在岩土地质条件下的热响应特性，为系统的设计、运行和优化提供科学依据。
通过开展岩土热响应试验，可以深入了解岩土层对地源热泵系统热传递的影响机制，为系统的热性能进行有效评估和改进。
具体地，研究目的包括：一是验证地源热泵系统在岩土地质条件下的热响应特性，包括热传导、热吸收和热交换等方面的影响；二是研究不同岩土地质条件下地源热泵系统的热性能差异，为系统的设计和优化提供参考依据；三是探讨岩土层对地源热泵系统热传递效率的影响机制，为系统的运行管理和能耗控制提供理论支持。
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。
地源热泵系统岩土热响应试验【摘要】本文主要介绍了地源热泵系统岩土热响应试验的研究内容。
通过对试验目的、试验环境设置、试验方法、试验结果分析和试验数据处理等方面的详细描述，揭示了地源热泵系统在岩土环境中的热响应特性。
实验结果表明，在不同地质条件下，地源热泵系统的热传导效果存在一定差异，这对系统的能效和稳定性都有一定影响。
通过对试验数据的处理和分析，为地源热泵系统在实际工程中的设计和运行提供了参考依据。
在结论部分总结了地源热泵系统岩土热响应试验的重要性，提出了进一步研究和完善的建议。
该研究对于推动地源热泵系统在岩土环境中的应用具有重要的理论和实践意义。
【关键词】地源热泵系统、岩土热响应试验、试验目的、试验环境设置、试验方法、试验结果分析、试验数据处理、结论、总结。
1. 引言1.1 地源热泵系统岩土热响应试验地源热泵系统是利用地下岩土中的地热能来供暖和制冷，是一种环保节能的供暖方式。
岩土热响应试验是为了探究地源热泵系统在不同岩土环境下的热响应特性，以便更好地设计和运行地源热泵系统，提高其能效和稳定性。
通过岩土热响应试验，可以了解岩土内部的温度分布规律，热传导特性以及热损失情况，进而为地源热泵系统的设计和运行提供依据。
试验涉及到的参数包括地下水位、岩土类型、地层温度等，通过对这些参数的监测和分析，可以得出地源热泵系统在各种岩土环境下的热响应特性及规律。
岩土热响应试验的数据分析和总结对于进一步推动地源热泵系统的发展和应用非常重要。
通过试验结果的分析，可以找出系统存在的问题，并进行相应的改进和优化，从而提高系统的效率和性能。
岩土热响应试验是地源热泵系统研究领域的重要内容，对于推动地源热泵系统的发展和应用具有重要的意义。
2. 正文2.1 试验目的试验目的是为了评估地源热泵系统在岩土地质环境中的热响应特性，探讨其在实际工程应用中的可行性和效果。
通过对岩土热响应试验的进行，可以深入了解地源热泵系统与岩土地质之间的热交换机理，从而为系统设计和优化提供理论基础和实际数据支持。
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。
岩土热响应试验在地埋管地源热泵系统设计中的应用任耿祥;裴成玉;杨鸿钧【摘要】Combining with a geo-thermal response test project in North China,the key issues of geo-thermal response test are analyzed and the test methods and steps are illustrated in detail.Vertical double U-tube test wells are taken,and the comprehensive thermal parameters of ground-source are received through field test of two test wells with depth of120m.Furthermore,the original ground temperature and the inlet and outlet water temperature response curve of the underground heat exchanger are also obtained,which are used to determ ine the heat exchange quantity of per well depth and other parameters.%结合华北某地源热泵热响应试验，对岩土热响应试验中的关键问题进行了分析，对岩土热响应试验的方法和步骤进行了详细说明。
对该项目场区内2个120 m深双U型垂直地埋管进行岩土热响应试验，并获得土壤的综合热物性参数，得到了岩土的初始稳定以及地埋管系统的供回水温度响应曲线，进而确定了地埋管每延米的换热量等参数。
【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P72-75)【关键词】地埋管换热系统;岩土热响应试验;热物性参数;工程设计【作者】任耿祥;裴成玉;杨鸿钧【作者单位】中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TU831;TU411.2地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
×××××××××公司地埋管地源热泵系统岩土热响应试验及评价报告2解读×××××××公司地埋管地源热泵岩土热响应试验及评价报告×××××××××××××××年×月××日目录1.工程概况 (3)2.试验测试目的 (3)3.场地气象条件、测试孔及地层条件简介 (4)4.现场使用的岩土热物性测试仪器及测试方法简介 (5)4.1岩土热物性测试仪简介 (5)4.2测试过程简介 (7)4.3测试理论 (8)的测定 (10)5.土壤的初始平均温度T6．岩土比热容计算 (11)7.测试孔测试结果分析 (11)7.1 供电电压、循环液流流量、压力损失与加热时间的关系曲线(11)7.2 载热流体温度与加热时间的关系曲线 (13)7.3测试孔土壤平均热传导系数的确定 (13)7.4测试孔钻孔热阻的计算 (14)8.场地浅层地热能换热量预测 (15)9.结论和建议 (17)10.勘察资质证书和仪器校正证书 (18)×××××××公司地埋管地源热泵岩土热响应试验及评价报告1. 工程概况拟建项目位于××××××××××××××，主要由加工车间和办公楼组成，总建筑面积×××平方米，拟采用节能环保的地埋管地源热泵供热与制冷。
在进行地埋管地源热泵空调系统设计前在现场布设了一眼地埋管现场热响应试验钻孔，钻孔直径为150mm，深度为100m，埋设了Dn32单U形PE 管，×××××××××（勘测单位）对地埋管试验孔进行了现场热响应试验。
地源热泵地下换热系统建设 环境影响评价报告北京清华阳光太阳能设备有限责任公司 2005年6月 年 月什么是热泵？ 什么是热泵？水泵: 水泵 消耗电力把 消耗电力把水从位置低处提到位置高处热泵: 热泵消耗电力把热量从低温处提到高温处 消耗电力把热量从低温处提到高温处日常生活中热泵事例： 日常生活中热泵事例：冰箱， 冰箱， 分体空调（包括冷暖空调）， 分体空调（包括冷暖空调）， 户式中央空调， 户式中央空调， 水源热泵， 水源热泵， 地源热泵； 地源热泵；自然能源的特点自然能源温度范围与建筑能源相似，属低品位能源土壤： ～ ℃ 北京） 土壤：13～18℃（北京） 空气：－ ～ ℃ 空气：－20～40℃ ：－ 江河湖水：夏季28～ ℃ 冬季3～ ℃ 江河湖水：夏季 ～35℃；冬季 ～5℃ 海水：我国四大海域50～ 范围内全年维持在20℃ 海水：我国四大海域 ～100m范围内全年维持在 ℃左右 范围内全年维持在 城市污水： ～ ℃ 城市污水：13～17℃自然能源遍布全国各地，含量巨大 自然能源利用不会对环境造成污染 自然能源利用的途径：热泵技术空气源热泵(冷暖空调 空气源热泵 冷暖空调): 冷暖空调 冬季从室外大气中吸收热量供给室内, 冬季从室外大气中吸收热量供给室内 夏季把室内热量排至室外; 夏季把室内热量排至室外水源热泵供热/ 水源热泵供热/空调系统供水井 回水井热泵机组潜水泵优势：供热效率高于其它供热方式， 大于4； 优势：供热效率高于其它供热方式，COP大于 ； 大于 一机三用：供暖/空调 热水； 一机三用：供暖 空调/热水； 空调 热水 用户独立可调，出力稳定； 用户独立可调，出力稳定； 环境友好，节约能源。
环境友好，节约能源。
劣势：有地下水资源，并且保障水能够回灌。
劣势：有地下水资源，并且保障水能够回灌。
地源热泵技术热泵 机组对地上、地下零污染 地上、绿色环保技术供热：热泵使用电力，没有燃烧过程， 供热：热泵使用电力，没有燃烧过程，对周 围环境无污染排放； 围环境无污染排放； 制冷：不需使用冷却塔， 制冷：不需使用冷却塔，不向周围环境排 没有热岛效应，没有噪音。
地埋管系统土壤换热测试报告2010-08国际地源热泵协会目录Ⅰ项目简介Ⅱ地埋管单孔换热测试目的及步骤2.1 测试目的2.3 测试要点2.3 测试仪器主要构件2.4 测试实验原理Ⅲ测试数据及其图表3.1测试环境3.2 地源热泵系统优势背景3.3 测试具体步骤3.4 地下换热器内水温度随加热时间的变化数据表格Ⅳ测试数据分析及其结论4.1 对试验孔数据分析4.2 土壤原始温度4.3 土壤平均导热系数计算4.4 竖直地埋管换热器的热阻计算4.5 单孔换热量计算4.6 测试结论Ⅰ项目简介1.1项目概况该项目为泰州民俗文化展示中心，现场打两口测试井,采用竖直埋管形式，单U型，管径DN32，井深均为100米。
Ⅱ单孔测试目的及步骤2.1 测试目的土壤型（地源）热泵系统的设计，主要就是土壤型热交换器的设计；而土壤型热交换器的设计，最主要就是确定地层土壤的平均导热系数！地层土壤的导热系数，包含了土壤（岩石）、回填料以及塑料管壁等导热的综合情况。
其中若选取的岩土热物性参数不准确，设计的系统负荷要么达不到要求，要么规模过大，加大投资。
地下地质构成复杂，即使同一种岩石成分，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。
国外研究人员通过实验测出土壤和岩石两类的导热系数，其数量级可以由0.4 W/(M ℃)至6.0 W/(M ℃)，且随其密度及湿度不同而异。
地源热泵设计的核心是获取准确的土壤的取、放热导热特性参数。
目前土壤的导热特性主要有三种获得方式：利用简化模型数值计算、利用经验估算、做土壤热特性测试。
单纯的按照简化模型计算往往误差过大；经验的估计值在方案分析阶段有一定的参考价值，但一直以来设计人员只能在某种土壤或岩石导热系数范围内，保守取用较低值，导致设计钻孔的数量比实际需要的多，从而增加了项目投资成本；只有在地源热泵规划施工场所现场进行土壤热特性测试才能够获得完整和准确的土壤数据。
地源热泵地埋管换热器岩土热响应测试工程试验研究报告岩土热响应测试工程试验研究报告测试人员：编制人：审核人：测试单位：报告时间：目录1、项目概况 (4)2、测试方案及设备介绍 (4)3、参考标准 (6)4、试验结果与分析 (6)5、测试过程中参数的连续记录（部分数据曲线） (9)6、项目所在地岩土柱状图 (15)7、岩土热物性参数分析 (16)8、测试条件下，钻空单位延米换热量试验值分析及建议161、项目概况建设单位：开发有限责任公司工程名称：地源热泵系统地埋管换热器岩土热响应试验工程建设地点：建设开发有限责任公司对面紫薇园施工院内建筑规模：可建建筑面积81478平方米。
建筑功能：住宅建筑64900平方米；商业建筑5000平方米；会所4200平方米；酒店式公寓或办公建筑7378平方米。
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竖直埋管形式：场区内钻空2个，具体位置由建设单位会同设计院和我方现场确定，为节省投资，实际测试孔参数如下：①1#孔：双U管 DN25，孔径130MM，钻孔深度为自然地面以下85米，采用黄沙、原浆与膨润土的混合物作回填材料回填。
②2#孔：单U管DN32，孔径130MM，钻孔深度为自然地面以下84米，采用黄沙、原浆与膨润土的混合物作回填材料回填。
工作量范围：1）地埋管换热器钻孔施工2）地埋管换热器埋管施工3）实验测试4）撰写测试报告，提供设计院图纸设计所需的测试报告等资料。
2、测试方案及设备介绍1）本次对两个孔进行了测试。
测试孔基本数据及模拟运行工况如表1。
表1 测试孔基本数据2）测试的目的及设备介绍通过本次测试，获得埋管与岩土体换热的实际换热能力，埋管区域内土壤综合初始地温等，为地源热泵系统的设计提供依据。
地源热泵模拟工况条件的设备由恒温加热水箱（变频控制）、风冷机组、水泵、流量调节伐、流量计、热表、温度感应器、温度采集仪及监测、记录仪表组成，可用来模拟夏季排热工况和冬季取热工况。
XXXXXX 地源热泵测试报告一、 测试目的及任务地源热泵工程成功与否的关键在于地埋管换热器的实际换热情况能否满足设计要求，按照设计工况运行。
然而，地埋管换热器的换热特性因工程地点的地质结构不同而存在很大的变化。
为了保证地源热泵系统设计的准确、合理，需对拟建地源热泵地埋管换热器的实际换热性能进行前期测试研究。
针对实际地源热泵工程，为了更加准确地确定该工程地下单U 换热管的换热能力，积累地源热泵单U 垂直埋管的实测数据，受XXXXXXXXXXXX 有限公司的委托，XXXXXXXXXXXXX 进行了对重庆轨道交通（集团）有限公司XXX 综合办公大楼地源热泵工程地下地埋管换热性能的测试研究。
本次测试研究的主要目的：确定工程地质条件下，对实地试验地埋管的换热性能能否达到预期要求。
二、测试原理及测试平台设计2.1 测试原理为了研究地源热泵系统地埋管换热器实际运行情况下的换热性能，我司相关技术人员利用本公司自行研发的浅层地热测试仪，对试验井进行了初始低温测试、热泵系统不同工况条件下的地埋管换热性能研究以及地温回复测试。
各工况下系统测试原理如下：2.1.1 制冷工况地埋管换热器向地下的换（排）热量计算公式如下：p g h Q C m(t t )=-式中，Q ——地埋管换热器向地下的换（排）热量，w ；C p ——循环水的定压比热，取4.187KJ/（Kg.℃）；m ——循环水的质量流量，kg/s ；t g ——地埋管换热器的进水温度，℃；t h ——地埋管换热器的出水温度，℃；通过试验测试得到地埋管换热器的换（排）热量，即可得到单位孔深的换（排）热量q ：p g h C m(t t )Q q L L-== 式中，q ——单位孔深换（排）热量，w/m ；L ——换热孔深，m ；其它同上。
2.1.2 制热工况地埋管换热器向地下的换（吸）热量计算公式如下：''''p h g Q C m (t t )=-式中，Q ’——地埋管换热器向地下的换（吸）热量，w ；C p ——循环水的定压比热，取4.187KJ/（Kg.℃）；m ’——循环水的质量流量，kg/s ；t g ’——地埋管换热器的进水温度，℃；t h ’——地埋管换热器的出水温度，℃；通过测试测试得到地埋管换热器的换（吸）热量，即可得到单位孔深的换（吸）热量q ：''''p h g '''C m (t t )Q q L L -==式中，q ’——单位孔深换（吸）热量，w/m ；L ’——换热孔深，m ；其它同上。
地埋管地源热泵换热区岩土体热承载能力评价发表时间：2020-08-05T05:46:57.830Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年10期作者：许高飞[导读] 在实际评价过程中，需要以地埋管换热去岩土体当做主要的冷热源，避免在换热区岩土体内部产生冷热堆积现象，进而将地源热泵系统节能性特点呈现出来，强化主体的运行效率。
安徽科恩新能源有限公司合肥市 230001摘要：在整个量化岩土体热承载限度中能够看出，相关工作人员可以根据埋管式地源热泵系统，确定最佳的换热区热承载能力综合评估手段，为后续地下岩土体与地理埋管耦合传热数值模型的构建创造有利条件。
本文根据以往工作经验，对常见的评价方法进行总结，并从试验场概况、模型建立、热承载能力计算三方面，论述了地埋管地源热泵换热区岩土体热承载能力评价案例。
关键词：地埋管；地源热泵；换热区；热承载能力总的来说，地埋管地源热泵系统在运行过程中，主要是将岩土体作为热量的总体来源，实际地下循环管路即岩土体可以不断进行热能交换，进而形成全面的封闭系统。
倘若岩土体热量收容极值超出了本身恢复能力，便容易引发地下热堆积问题，影响热泵机组的运行效率，严重时还会导致热泵空调不能使用。
所以说，管群换热区岩土体收纳热量限度问题应得到及时解决。
1.评价方法1.1评价原则在实际评价过程中，需要以地埋管换热去岩土体当做主要的冷热源，避免在换热区岩土体内部产生冷热堆积现象，进而将地源热泵系统节能性特点呈现出来，强化主体的运行效率。
1.2评价方法岩土体内热承载能力的定义，主要是以限制条件下的岩土体能够承担的热量为基础，帮助工作人员确定换热区岩土体收纳热量限度所在。
总的来说，整个地埋管地源热系统运行效率问题可以借助于换热功率更好的体现出来，在实际换热功率计算时，需要借助于管内流体温度和流量进行，相比之下，流量对于换热功率的影响更为有限，流体温度才是整个换热效率展示的基本所在。
因此，整个换热区岩土体热承载能力评价，主要应用的是地埋管换热器进出水温临界值约束指标，为后续单孔换热功率的评价创造良好条件。
无锡太湖美项目地源热泵岩土层 地埋管热响应测试报告测试地点：无锡市滨湖区望湖路无锡太湖美项目建筑工地周亚素东华大学环境科学与工程学院二0一二年二月二十八日目录1、项目概况 ------------------------------------------------------ 32、测试方案 ------------------------------------------------------ 32.1 测试孔的构建 --------------------------------------------- 42.2 试验设备 ------------------------------------------------- 52.3 测量误差控制 --------------------------------------------- 53、测试地块岩土的地质构成 --------------------------------------- 64、钻孔难易程度分析 --------------------------------------------- 65、岩土层初始温度分布情况 --------------------------------------- 66、岩土层平均导热系数 ------------------------------------------- 87、地埋管换热能力试验过程和试验结果 ----------------------------- 97.1 地埋管散热能力的测试 ------------------------------------ 97.2 地埋管吸热能力的测试 ------------------------------------ 118、循环水在埋地换热管中的流动阻力 ------------------------------- 139、主要测试结论 ------------------------------------------------- 14无锡太湖美项目地源热泵岩土层地埋管热响应测试报告1、项目概况无锡太湖美项目位于无锡市滨湖区望湖路，2011年12月东华大学进行了地源热泵地埋管热响应测试，由于该地块的地质复杂，地面下52m左右遇到了岩石层，所以，当时4个测试井只钻探到泥土层，地埋管埋深较浅（单U埋深52m，双U埋深68m），测试结果显示地埋管的换热能力较小，进出口水温差较小（详见东华大学提供的热响应测试报告2011.12.22）。
xxxxxxX公司地埋管地源热泵岩土热响应试验及评价报告XXXXXXXXXXXXXX X年X月X X日目录1. 工程概况....................................................... 2 .2. 试验测试目的 .................................................. 2...3. 场地气象条件、测试孔及地层条件简介 ............................. 3..4. 现场使用的岩土热物性测试仪器及测试方法简介 ..................... 4.4.1 岩土热物性测试仪简介................................................................... 4.. .4.2 测试过程简介................................................................... 6.. .4.3 测试理论 .................................................... 7 .5. 土壤的初始平均温度T 的测定..................................... 9..6．岩土比热容计算................................................................... 1.. 0.7. 测试孔测试结果分析................................................................... 1.. 07.1 供电电压、循环液流流量、压力损失与加热时间的关系曲线 (10)7.2 载热流体温度与加热时间的关系曲线 ............................ 1. 17.3 测试孔土壤平均热传导系数的确定 .............................. 1.27.4 测试孔钻孔热阻的计算................................................................... 1.. 3.8. 场地浅层地热能换热量预测................................................................... 1..39. 结论和建议................................................................... 1.. 5.10. 勘察资质证书和仪器校正证书................................................................... 1.. 6XXXXXXX公司地埋管地源热泵岩土热响应试验及评价报告1. 工程概况拟建项目位于XXXXXXXXXXXXXX，主要由加工车间和办公楼组成，总建筑面积XXX平方米，拟采用节能环保的地埋管地源热泵供热与制冷。
在进行地埋管地源热泵空调系统设计前在现场布设了一眼地埋管现场热响应试验钻孔，钻孔直径为150mm深度为100m埋设了Dn32单U形PE 管，XXXXXXXXX(勘测单位) 对地埋管试验孔进行了现场热响应试验。
2•试验测试目的(1)通过试成孔和埋管，获得施工场地的地层分布知识，寻求合适的施工方法。
(2)通过现场测试及室内分析，提供满足设计施工所需的场地岩土热物性参数，确定岩土层换热能力，预测浅层地热能换热量。
(3)根据工程场区初始地温测试结果，综合考虑场区地形地貌、地层结构、地质构造等因素，给出建议地层平均初始温度。
(4)根据工程场区勘查测试成果，评价场区浅层地温资源状况。
(5)指出施工中和系统运行后应注意的事项。
3. 场地气象条件、测试孔及地层条件简介山西省XX市属暖温带大陆性半干旱半湿润气候，多年平均气温为10.7 C，多年平均降水量为493.9mm多年平均蒸发量为1808.9mm多年平均风速为2.8m/s，主导风向为北及西北风，最大风速达17m/s，标准冻土深度为0.74m。
拟建场区地貌属山前冲洪积倾斜平原区。
自然地形北高南低，最大高差7.57m，现场地已平整。
根据热响应试验孔钻探揭露，场地地层情况见图1。
插图1.试验孔钻孔柱状图4. 现场使用的岩土热物性测试仪器及测试方法简介4.1岩土热物性测试仪简介采用XXXXXXXXXC勘测单位）型地埋管岩土热响应测试仪，其原理图见图2。
测试仪由以下部分组成：膨胀补水排气水箱、循环水泵、流量控制阀4、流量传感器、电加热器、进孔温度传感器、三通接头、回水温度传感器、阀门组、供电及数据采集系统等。
该仪器主要有如下特点：1）采用三相四线制供电方式当采用单相220V供电时，如果加热功率太大，电缆中的电流就会很大，会造成工地供电线路中的负荷不平衡，容易造成跳闸现象，既影响测试工作的连续性，又影响其它设备的正常工作。
而工地上一般有三相电源，采用三相电源时，同样的加热功率，每相电流值只有单相供电的1/3。
2）采用丫型连接的电阻丝加热方式用特制的三相电阻丝加热器加热，三相电阻丝连接成丫型，当线电压为220V时，每一相两端施加的电压仍为220V。
3）加热功率可调当三相电源线电压为380V时，加热器三档加热功率分别为3kW 6kW和9 kW,通过空气开关可自由调节。
当昼夜电压变化幅度〉10%寸，通过可控硅固态调压器可实现恒功率加热。
4）采用自吸离心泵供水采用单相电动机驱动的自吸式离心泵供水。
离心泵的额定流量和扬程分3别为3m/h和40m，通过阀门调节能保证150m孔深范围内的HDPE De25De32的单U和双U形管排气和测量对流量的要求。
5）流量可调根据不同的埋管直径、方式和深度，测试时，调节阀门4的开闭程度可将流量调节到所要求的流量值。
6）流量采用精度等级为0.5级、带变送器的电磁流量计测量。
7）给水与回水温度采用高精度DS18B2C数字温度传感器测量。
8）加热功率采用精度等级为0.5级的三相有功功率传感器测量。
9）水泵功率采用精度等级为0.5级的单相有功功率传感器测量。
10）测量数据可实时显示并可实时记录在U盘中。
插片图2. GP-3岩土热物性测试仪工作原理图试验前对温度传感器进行矫正，以0〜50 C的精密水银温度计为基准，误差小于士0.1C。
试验前和试验后，对流量传感器采用体积法进行校正。
设置不同的扬程值，并固定该值，将按泵送的水的体积除以泵送时间所得流量与仪器采集流量进行对比，流量计的误差小于1%4.2测试过程简介试验孔静置时间：当采用原浆+膨润土+砂完成测试孔回填后，应放置至少48h以上，再进行岩土热响应试验，其目的有两点：一是使回填料在钻孔内充分地沉淀密实，二是使钻孔内温度逐渐恢复至与周围岩土初始温度一致；当采用水泥作为回填材料时，由于水泥在水化过程中会出现缓慢放热，测试孔应放置足够长的时间（宜为十天），以保证测试孔内温度恢复至与周围岩土初始温度一致。
本工程为钻孔原浆+砂回填，故完成钻孔下管和钻孔回填后48小时即可开始测试。
本工程实际钻孔静置时间为4天。
管路连接：若为单U形管，直接将U型管的两个接头接入测试仪的进水接口和出水接口。
若为双U形管，则通过三通接头，将两根埋入钻孔之中的U形管并联接入测试仪的进水接口和回水接口之间。
排气：关闭阀门1和阀门4,打开阀门2和阀门3,以最大的泵量排出仪器内部管道和U形管中的空气和杂质。
地层平均初始温度测量：在不打开电加热器的情况下，关闭阀门3和阀门4,打开阀门1和阀门2,水不通过水箱，在管路中闭式循环半个小时以上，进孔温度传感器和回水温度传感器测出的温度平均值，即为埋管深度范围内地层原始温度平均值。
正常测试：打开阀门1和2,关闭球阀3,调节阀门4将循环于U形管中的循环水流量调节到需要值，对于De32单U型管，循环水流量控制在1145L/h左右。
打开加热器，加热48小时以上，U盘自动数据采集时间间隔为5分钟，手工数据采集间隔为20分钟。
为减少热量损失，测试仪中所有管道，包括流量计、泵、加热器、温度传感器以及阀门等全部用壁厚20 mm勺橡塑管包裹，测试仪外壳内侧粘贴有橡塑板。
连接测试仪与钻孔内U形管之间的水平管长度约1.5米，外套壁厚20mm勺橡塑管保温。
测试现场照片见图3。
片图3.现场测试照片4.3测试理论1)线热源理论采用线热源理论，假定钻孔周围土体传热为纯传导方式。
土体为各向同性的均质体，当系统加热功率恒定时，载热流体平均温度T f(t)可表示为: 插入公式(1)式中：T f(t)—载热流体的平均温度，C;q c —加热试验时单位长度钻孔的加热量，W/m ;T —土壤初始温度，°c；C）;s —土壤热传导系数，W/（ mt —加热时间，s;r b —钻孔半径，m;R b —钻孔热阻，C /（W/m）—欧拉常数，0.5772;—热扩散率，m2/s; s/ C m，为土壤密度，kg/m3；C m为土壤的比热，J/（kg C）;2）用线热源理论，通过试验求土壤的热传导系数s加热功率恒定时，（1）时可简写为：插入公式（2）式中：插入说明（2）式表明，载热流体的平均温度与加热时间的自然对数成正比，故只需根据测试结果作出载热流体平均温度与时间对数的关系曲线（理论上为直线），确定该曲线的斜率k，即可按下式求出土壤的热传导系数。
插入公式（3）3）用线热源理论，通过试验求钻孔热阻R b测求出s后，根据（2）式中（插入公式）得：插入公式（4）4）单位深度钻孔散热量和取热量计算换热孔的换热量是与换热管内的流体特性、换热管的材料特性、周围土壤的土质、土壤的赋水情况、地下水是否流动、回填料的特性、土壤的原始温度和换热管内流体的温度等诸多因数有关，这些因素都直接影响着整个土壤换热器的换热能力，由于地下土壤结构及分布比较复杂，只有通过测出试验孔的综合传热系数s -q^后，再根据工程资料以及已知参数，进行详细4 k计算。
5. 土壤的初始平均温度T的测定进行热响应测试前，首先对地埋管深度范围内土壤的初始平均温度进行测试，为地下换热器的设计提供参数。
在测试之前，埋入钻孔中的U形管内已事先灌满了自来水，且已等待了 4 天以上，U形管中的水温与地温相互达到了平衡状态，但其温度随着深度的不同略有变化，土壤的初始平均温度为钻孔埋管深度范围内土壤温度的平均值。
测试时，将测试仪与钻孔中的U形管相连，开启循环泵，先排除管路连接时混入管路中的空气，然后在不开加热器的条件下维持水的循环，一直到循环管路中的水温趋于恒定，此温度即为地下换热器埋深范围内土壤的初始平均温度。
