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垂直地埋管地源热泵空调系统设计

更新时间：2020-05-30　点击量：1402

简介:通过国税局办公大楼采用土壤源(垂直埋管)热泵的空调设计，介绍土壤源热泵的设计方法、施工工艺。同时根据该空调工程实际运行模式的参数测量、数据处理，得出土壤源(垂直埋管)热泵是一种节能、环保的空调能源。关键字:土壤源热泵，垂直埋管，节能

近年来随着能源和环境的问题日益严重，在满足人们健康、舒适要求的前提下，合理利用能源，保护环境，减少常规能源消耗、节约能源已成为暖通空调行业需要面对的一个重要课题。土壤源热泵热泵空调系统是通过吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷热量，冬季从大地吸收热量，夏季从大地吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。为了合理利用能源、减少常规能源消耗、节约能源，大力推广这种新型节能空调系统，对设计、施工运行指导，国家建设部相继颁布了民用建筑及公共建筑节能设计标准，地源热泵系统工程技术规范。本文对宁波鄞州区国税局土壤源(垂直埋管)热泵空调设计、施工、调试及运行情况作了较详细的论述，供同行借鉴参考。

一、工程概况

宁波市鄞州区国税局办公楼坐落在风景优美的宁波鄞州区鄞县大道旁，它是一幢办公性质综合楼。本建筑地上十九层，地下一层(主要为设备层及车库)。其中一至三层主要功能区为大厅、纳税大厅、办公室、餐厅、活动室，四至九层以及十一至十九层主要功能区为办公室、会议室、多功能厅、招待所，十层为信息中心、办公室，总建筑面积约为26000平方米，空调面积约为19000平方米。建筑高度为71.1米。

建筑外景

二、设计参数及空调冷热负荷

1、室外计算参数:(参见宁波地区气象参数)

2、室内设计参数:

房间名称	夏季		冬季		新风m3/h·p	噪声CLB(A)
房间名称	温度℃	相对湿度%	温度℃	相对湿度%	新风m3/h·p	噪声CLB(A)
办公	25		20	>35	30	<50
会议	25	<65	20	>35	25	<50
餐厅	26	<65	20	>35	30	<50
大厅	26	<65	20	>35	20	<50

3、本工程空调逐时冷负荷综合大值:2400KW，空调总热负荷:1600KW。

三、空调系统设计

1、空调系统划分

本工程空调系统由两个系统组成:K---1 由五台美国*的Waterfurce热泵机组(每台机组的制冷负荷为88Kw)，供十层、十五层、十四层局长办公室、十八层、十九层使用，该系统主要是满足十层计算机房、局长办公室、接待、多功能厅等特殊的场所的用途。K---2 由两台意大利克莱门特热泵机组(每台机组的制冷负荷为968Kw)，供一至九层、十一至十三层、十六、十七层办公使用。

2、空调系统主要设备选择

选择五台 Waterfurce制冷量 Q=88Kw热泵机组、两台制冷量 Q=968Kw意大利克莱门特热泵机组。

五台小机组，夏冬季的制冷、制热转换是通过机组内置的电动四通换向阀转换制冷剂的流向来达到制冷、制热转换。而两台大机组通过外面设置的十二个手动阀门切换冷冻、冷却水来实现夏冬季制冷、制热转换。

3、空调水系统设计

(1)空调冷冻水系统采用一次泵变流量系统，管道附设采用竖向同程、水平同程。

(2)空调冷却水系统采用一次泵定流量系统，管道附设采用十四个水平同程环路。

4、空调系统方式

(1)一~四层大厅、餐厅采用空调风柜加低速风道系统。

(2)办公采用风机盘管加新风系统。

5、空调系统的自动控制:采用DDC控制系统。

四、室外垂直埋管换热器设计

由于埋管换热器中循环介质与大地岩土间的换热情况相当复杂，因此土壤源热泵热泵空调系统的设计难点主要集中在地下换热器的设计上。埋管形式、埋管或竖井的间距、埋深、管径、循环介质的流量等既是影响埋管换热器与大地岩土间换热的重要因素，又是构成埋管换热器具体形式的主要参数。此外，埋管地点的地质状况、气候特征、建筑物的负荷变化状况也都影响换热器的换热，其中地下岩土的热物性对传热的能力影响很大。

由于设置室外垂直埋管换热器的主要费用是钻孔工程的费用,因此正确设计室外垂直埋管换热器埋管的长度对于保证空调系统的效果和经济性十分重要。目前，国内外已开发了一些地热换热器设计计算软件，如:清华大学的DEST软件 2003年，美国地源热泵协会的GLHEPRO软件 3.03版,可以避免在设计中盲目估算带来的失误。

在工程设计中，室外垂直埋管换热器设计应根据埋管建筑物的地质勘察报告、气候特征等资料采用有关设计计算软件进行设计计算。

(一)本工程地质勘察报告资料

1、建筑物土壤地质资料

由本工程钻孔堪察结果提供的资料，分析得出，土壤在0-70米深范围内大致可分为如下几层:

地层标高( m )	主要土类
-10.17	粘土、淤泥
-21.27	淤泥、粉质粘土
-30.87	粘土
-36.697	粘土
-51.07	粉质粘土
-55.77	粉砂、粉质粘土
-66.07	粉砂、粉质粘土、圆砾
-70.87	粘土

2、大地热工特性表

地层材料	传导率Btu/hft0F	扩散率ft2/h	密度1b/ft3	热容量Btu/1b*0F
密集岩层(花岗岩)	2.0	0.050	200	0.20
普通岩石(石灰石)	1.4	0.040	175	0.20
重土-潮湿(粘土、紧密的沙子肥土)	0.75	0.0250	131	0.23
重土-干燥(粘土、紧密的沙子肥土)	0.50	0.020	125	0.20
轻土-潮湿(松散的沙子淤泥)	0.50	0.020	100	0.25
轻土-干燥(松散的沙子淤泥)	0.50	0.011	90	0.20

详细准确的建筑地质工程堪察资料是土壤源热泵热泵空调系统设计的重要依据。在设计中应注意地下岩土的温度场变化有二个主要特性:一是达到一定深度后温度基本上保持一个定值,这个值接近该地区的年平均气温(宁波地区年平均气温16.2度);二是在地表以下一定范围内温度呈周期性变化,但波动幅度小于气温的波幅,而且存在时间上的延迟,随着深度的增加波幅减小,延迟度增大。这二点都有利于热泵系统工作能效比的提高。

(二)室外垂直埋管换热器设计

1、可行性及经济性

应根据岩土体地质勘察结果评估土壤源(垂直埋管)热泵系统实施的可行性及经济性。

根据建筑物室外总平面及实验钻孔情况，采用DN32,U型垂直埋管换热器，在地埋管方案设计中经过初步估算:钻孔数300口，间距5米，埋深65米，总埋长度39000米，钻孔施工费用140万RMB。

因此，经过比较分析:土壤源(垂直埋管)热泵系统方案是可行的，且是较经济的。

2、建筑物室外各种管线附设情况

建筑物室外总平面中主要有排水管几各中电缆管、深度在地下2m以上，埋管区域地埋管水平干管埋深在地下2.5m以下，同时预留了进出重型设备及车道位置。

3、地埋管材及管件的选用

设计中采用了化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管及管件，d32 3.0 0.5/PE80 1.25MPa。

4、传热介质的选用

因宁波地区冬季室外气温较高，冬季冻土深度较浅，因此本工程设计中采用了水作为传热介质。未考虑在地埋管循环水中添加防冻剂。但为了防止冷却循环水管内循环水在气温下结冻，采用感温自控系统启动循环泵。当系统循环回水温低于4 ℃时，由自控系统启动循环泵驱动循环水并且报警提示，可以有效的避免地埋管内水结冻问题的出现。

5、土壤源热泵系统总吸热量与总释放量相平衡的措施

在土壤源热泵热泵空调系统设计中，土壤源热泵系统总吸热量与总释放量相平衡的措施对于保证大地岩土的热稳定性、土壤源热泵系统的经济性及空调实际运行效果十分重要。

本工程经过技术经济比较，设计中采用辅助冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。利用室外530m3消防喷泉水池辅助散热来消除热月峰值负荷。

6、钻孔回填材料的选用

本工程钻孔回填材料采用了原土回填。

7、土壤源热泵系统地埋管水系统设计

设计采用了十四个水平同程环路与机房集水器及分水器相连。地埋管水系统采用一次泵定流量系统。

8、土壤源热泵系统运行方式

(1)、5台小热泵机组夏季冷却由室外喷泉水池散热实现，冬季制热热源来自地埋管系统。

(2)、2台大热泵机组夏季冷却由地埋管散热实现，冬季制热热源来自地埋管系统。

(3)、5台小机组，夏冬季的制冷、制热转换是通过机组内置的电动四通换向阀转换制冷剂的流向来达到制冷、制热转换。而2台大机组通过外面设置的十二个手动阀门切换冷冻、冷却水来实现夏冬季制冷、制热转换。

9、室外垂直埋管换热器设计计算及调整后的主要数据

采用美国俄克拉荷马州Oklahoma大学开发的GLHEPRO软件程序进行计算。

室外垂直埋管材质选择:采用PE管U型单排管 d32 3.0 0.5/PE80 1.25MPa

(1)、井间距:5*5米

(2)、井径:D110

(3)、井深:73米

(4)、打井数量:14组(每组约为26个)，总共370个、管径D32

(5)、总埋管长度:54625米

(6)、指标:制冷44w/米, 制热30w/米。

(7)、钻孔回填材料:原土回填。

注:因室外总平面中有富裕的埋管区域，经业主要求，为确保空调效果，总埋管长度及打井数量在设计计算的基础上加大了15%。

五、室外垂直埋管系统主要施工工艺

1、采用的设备:

钻机采用XY-1，XY-1B，往复式泥浆泵采用BW-250。

2、材质:采用PE管U型单排管 d32 3.0 0.5/PE80 1.25MPa

3、. 井下垂直PE管预制

(1)、预制程序

目测PE管的外观质量，查验三证和理化报告，合格并签证后方可预制。

(2) 、减少磨损

安装单位按图纸要求截取PE管所需长度并要求在此长度的地面上铺上细砂，以减少管子与地面的磨损。

(3) 、热熔焊接

该PE管采用热熔连接。连接方法应按热熔承插连接和热熔对口连接。热熔机采用台式和便携式。具体工序要求:削平需焊的二管口工作面使其在同一工作面上，保证与管线垂直，并标出两管连接轴线。加热熔接温度:承插式260℃±10℃;对接式200℃-210℃。焊接后焊接处强度应大于管子本身强度。先焊好管线底部的“U”形弯。然后注水加压至试验压力1.2Mpa,保持15分钟，压降小于0.001Mpa合格泄压。保留管内清水，焊好封头。

(4) 、PE管下井头部定位针制作

为了使PE管顺利插入井底并定位，施工制作1.65m头部带箭头的直径16mm螺纹钢，在距箭头50cm位置焊一条“7”字形的15cm长，直径10mm圆钢，以利于放管和定位。1.5m长，直径16mm螺纹钢绑扎在PE管中间，带箭状的头部伸出U形弯底部15cm。

(5) 、管口标记

若埋底不露管头的还应在PE管的闷盖处扎一条红色醒目的条带以便挖土时寻找管头，另一闷盖处扎一条施工尼龙绳来控制落管的深度，控制管头与地面的尺寸,要保证线的强度，以免断线造成管子滑下而取不出管。

(6) 、管间距控制

一口井内的两条管子必须保持一定的间隙，应用标准d32PE管制成圈套，用电缆扎带以4m一档扎紧。

4、放管监控

(1) 、FTS搭接关系

FTS时距为零时，就说明本钻井工作与其紧后放管工作之间的紧密衔接。因此安装打完一口井时应立即放管，停留时间越长，井下的挤压现象越严重，管子也就越难放。

(2) 、严禁管道弯曲翅角

放管时必须多人合作，提起管子不得在地上拖拉，不应该形成不自然的弯曲，更不允许角度产生，然后钻杆套住直径10mm圆钢，利用钻杆压力将管子缓缓放下直到设计深度。

(3) 、定位控制

管子底部的螺纹钢箭头直插井底中心，因井下土质较软，管子会继续下沉，为了控制落管尺寸，施工人员要拉住施工尼龙绳使管不再下滑，在达到尺寸要求后锁定位置，迅速灌沙定位。在同一型号、同一场地的管子顶部尺寸要尽量保持一致。在放管和制作过程中严禁在地面上拖拉PE管，车辆进出时切勿碰撞滚压PE管。管头露出地面的勿用。

(4) 、回填材料

在上述放管工作完成后，应立即向井内回填材料，稳定管子在井中的位置。不让管在井中移动和沉浮。因为井中的泥浆比重很大，沙子不容易沉落，这时应向井内注入清水调稀泥浆，减小泥浆比重，使砂便于沉落井底。灌砂的深度应是井深的50%-60%，其余部分自然会被泥石填充。

六、空调系统运行状况及节能经济分析:

1、冬季调试记录时间(2004-12---26)，正值宁波地区近年来的低气温-7℃。初始时，地源侧出水温度19℃，经一天(24h)不间断运行，热泵机组热水出水温度在40-45℃间，地源侧的出水温度稳定在11--13℃。室内实测气温:20--22℃。

冬季运行了一个多月，每天地源侧的初始时的出水温度在18-19℃间，空调系统运行9h后，地源侧的出水温度在11--13℃间。

2、夏季运行记录时间(2005-9---.8 pm4:30)，热泵机组冷冻水进出水温度在11.8/7.5℃间，冷却水进出水温度在27.2/32.8℃。室内实测气温:24--26℃。

3、节能分析:冬季地源侧的出水温度稳定在11--13℃，热泵机组的能效比达到4.0以上，显然，土壤源热泵热泵空调系统冬季供热比空气源热泵空调系统及燃气锅炉供热要环保节能，不存在空气源热泵冬季需化霜、气温下供热效果不理想的问题;夏季土壤源热泵热泵空调系统冷却水进出水温度在27.2/32.8℃，与常规空调冷水机组冷却水进出水温度在32/37℃相比，在满负荷运行时，机组能耗要节约15%,在70%负荷运行时, 机组能耗要节约35%,在50%负荷运行时, 机组能耗要节约60%。

4、经济分析:本工程土壤源热泵热泵空调系统总投资960万RMB.。其中:室外地埋管工程:168万RMB，30元/米;工程单位造价:370元/平方米。2004年冬季及2005年夏季空调实际运行费用为:62万RMB/年，26元/平方米;本工程若采用常规空调冷水机组燃气锅炉供热系统，经计算分析，空调系统总投资需860万RMB，工程单位造价:330元/平方米，运行费用需100万RMB/年，38元/平方米;本工程土壤源热泵热泵空调系统与常规空调冷水机组燃气锅炉供热相比较，总投资增加12%，100万RMB;但是全年空调运行费用要节约38%，3年可回收成本。若业主不要求加大15%设计计算总埋管长度及打井数量，则2年可回收成本。

经过2004年冬季及2005年夏季运行,空调效果理想,达到了设计及甲方使用要求,节能*。本工程获2005年浙江省“钱江杯”奖，其中成功采用环保节能的土壤源热泵热泵空调系统是获奖的重要因素。

七、结论:

1、本工程土壤源热泵热泵空调系统与常规空调冷水机组燃气锅炉供热相比较，总投资增加12%，全年空调运行费用要节约38%，3年可回收成本。

2、土壤源热泵热泵空调系统设计难点主要集中在地下换热器的设计上。地下换热器的主要费用是钻孔工程的费用，因此正确设计室外地下换热器对于保证空调系统的效果和经济性十分重要。

3、土壤源热泵热泵空调系统设计要注意土壤源热泵系统总吸热量与总释放量相平衡措施的采用，以防空调系统设计失败。

4、土壤源热泵热泵空调系统是应大力推广应用的新型节能环保空调系统。

参考文献

1GB50019- 2003 采暖通风与空气调节设计规范

2徐伟等译《地源热泵工程设计指南》

3陆耀庆，主编，实用供热空调设计手册

4清华大学江亿等DEST软件 2003年

5美国地源热泵协会,GLHEPRO软件:3.03版

6土壤换热器设计换热尺寸的影响因素北京工业大学于凤菊等

7夏热冬冷地区建筑节能技术付祥钊主编

全自动野外地温监测系统

地源热泵分布式温度集中测控系统

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矿井分散式垂直测温系统

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TD-016C型地源热泵能耗监控测温系统

产品关键词：地源热泵测温，地埋管测温

此款系统专门为地源热泵生产企业，新能源技术安装公司，地热井钻探公司以及节能环保产业等单位设计，通过连接我司单总线地热电缆，以及单通道或多通道485接口采集器，可对接到贵司单位的软件系统。欢迎各类单位以及经销商详询！此款设备支持贴牌，具体价格按量定制。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统【产品介绍】

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的测温电缆设计方法，单总线测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

采集服务器通过总线将现场与温度采集模块相连，温度采集模块通过单总线将各温度传感器采集到的数据发到总线上。每个采集模块可以连接内置1-60个温度传感器的测温电缆相连。本方案可以对大型试验场进行温度实时监测，支持180口井或测温电缆及1500点以上的观测井温度在线监测。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统：

1. 地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2. U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究，埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

竖直地埋管地源热泵温度测量系统，主要是一套*基于现场总线和数字传感器技术的在线监测及分析系统。它能有对地源热泵换热井进行实时温度监测并保存数据，为优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。

二、RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统本系统的重要特点：

１．结构简单，一根总线可以挂接1-60根传感器，总线采用三线制，所有的传感器就灯泡一样，可以直接挂在总线上．

２．总线距离长．采用强驱动模块，普通线，可以轻松测量500米深井.

３．的深井土壤检测传感器，防护等级达到ＩＰ６８，可耐压力高达5Mpa.

４．定制的防水抗拉电缆，增强了系统的稳定性和可靠特点总结：高性价格比，根据不同的需求，比你想象的*．

针对U型管口径小的问题，本系统是传统铂电阻测温系统理想的替代品. 可应用于：

１.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2.U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

本系统技术参数：支持传感器：18B20高精度深井水温数字传感器，测井深：1000米，传感器耐压能力：5Mpa ,配置设备：远距离温度采集模块＋测井电缆＋传感器，

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统系统功能：

1、温度在线监测

2、报警功能

3、数据存储

4、定时保存设置

5、历史数据报表打印

6、历史曲线查询等功能。

【技术参数】

1、温度测量范围：-10℃ ～ +100℃

2、温度精度：正负0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采样点数：小于128

5、巡检周期：小于3s（可设置）

6、传输技术： RS485、RF(射频技术)、GPRS

7、测点线长：小于350米

8、供电方式： AC220V /内置锂电池可供电1-3年

9、工作温度： -30℃ ～ +80℃

10、工作湿度：小于90%RH

11、电缆防护等级：IP66

使用注意事项：

防水感温电缆经测试与检测，具备一定的防水和耐水压能力，使用时，请按以下方法操作与使用：
1．使用时，建议将感温电缆置于U形管内以方便后期维护。
若置与U形管外，请小心操作，做好电缆防护，防止在安装过程中电缆被划伤，以保持电缆的耐水压能力和使用寿命。
2. 电缆中不锈钢体为传感器所在位置，因温度为缓慢变化量，正常使用时，请等待测物热平衡后再进行测量。
3. 电缆采用三线制总线方式，红色为电源正，建议电源为3-5V DC，黑色为电源负，兰色为信号线。请严格按照此说明接线操作。
4. 系统理论上支持180个节点，实际使用应该限制在150个节点以内。
5.系统具备一定的纠错能力，但总线不能短路。
6. 系统供电，当总线距离在200米以内，则可以采用DC9V给现场模块供电，当距离在500米之内，可以采用DC12V给系统供电。

【北京鸿鸥成运仪器设备有限公司提供定制各个领域用的测温线缆产品介绍】

由北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出的地源热泵温度场测控系统，硬件采取*ARM技术；上位机软件使用编程语言技术设计，富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户距离进行封装。目前该系统广泛应用于地源热泵地埋管、地源热泵温度场检测、地源热泵地埋换热井、地源热泵竖井及地源热泵温度场系统进行地温监测，本系统的可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

地源热泵诊断中土壤温度的监测方法：
　　为了实现地源热泵系统的诊断，必须首先制定保证系统正常运行的合理的标准。在系统的设计阶段，地下土壤温度的初始值是一个重要的依据参数，它也是在系统运行过程中可能产生变化的参数。如果在一个或几个空调采暖周期（一般一个空调采暖周期为1年）后，系统的取热和放热严重不平衡，则这个初始温度会有较大的变化，将会大大降低系统的运行效率。所以设计选用土壤温度变化曲线作为诊断系统是否正常的标准。
　　首先对地源热泵系统所控制的建筑物进行全年动态能耗分析，即输入建筑物的条件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、围护结构材料和房间功能等条件，计算出该区域全年供暖、制冷的负荷，我们根据该负荷，选择合适的系统配置，即地埋管数量以及必要的辅助冷热源，并动态模拟计算地源热泵植筋加固系统运行过程中土壤温度的变化情况，得到初始土壤温度标准曲线。采用满足土壤温度基本平衡要求的运行方案运行，同时系统实时监测土壤温度变化情况，即依靠埋置在地下的测温传感器监测土壤的温度，并且将测得的温度传递给地源热泵系统。

浅层地温能监测系统概况：

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇，对建筑物进行供热和供冷，在埋地管换热器设计中，土壤的导热系数是很重要的参数，而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地源热泵地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的地源热泵测温电缆设计方法，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的数字总线式测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

为方便研究土壤、水质等环境对空调换热井能效等方面的可靠研究或温度测量，目前地源热泵地埋管测温电缆对于地埋换热井，有口径小，深度较深等特点的测温方式,如果测量地下120米的地源热泵井，要放12路线PT100传感器。12根测温线缆若平均放置，即10米放一个探头，则所需线材要1500米，在井上需配置一个至少12通道的巡检仪，若需接入电脑进行温度实时记录，该巡检仪要有RS232或RS485功能,根据以上成本估计，这口井进行地热测温至少成本在8000元，虽然选择高精度的PT100可提高系统的测温精度，但对模拟量数据采集，提供精度的有效办法是提供仪器的AD转换器的位数，即提供巡检仪的测量精度，若能够在长距离测温的条件下进行多点测温，能够做到0.5度的精度，则是非常不容易。针对这一需求，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出“数字总线式地源热泵地埋管测温电缆”及相应系统。矿井深部地温监测，地源热泵温度监测研究，地源热泵温度测量系统，浅层地热测温系统。

地源热泵数字总线测温线缆与传统测温电缆对比分析：
传统的温度检测以热敏电阻、PT100或PT1000作为温度敏感元件，因其是模拟量，要对温度进行采集，若需较高精度，需要选择12位或以上的AD转换及信号处理电路，近距离时，其精度及可靠性受环境影响不大，但当大于30米距离传输时，宜采用三线制测方式，并需定期对温度进行校正。当进行多点采集时，需每个测温点放置一根电缆，因电阻作为模拟量及相互之间的干扰，其温度测量的准确度、系统的精度差，会受环境及时间的影响较大。模块量传感器在工作过程中都是以模拟信号的形式存在，而检测的环境往往存在电场、磁场等不确定因素，这些因素会对电信号产生较大的干扰，从而影响传感器实际的测量精度和系统的稳定性，每年需要进行校准，因而它们的使用有很大的局限性。

北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的总线式数字温度传感器，具有防水、防腐蚀、抗拉、耐磨的特性，总线式数字温度传感器采用测温芯片作为感应元件，感应元件位于传感器头部，传感器的精度和稳定性决定于美国进口测温芯片的特性及精度级别，无需校正，因数据传输采用总线方式，总线电缆或传感器外径可做得很小，直径不大于12mm,且线路长短不会对传感器精度造成任何影响。这是传统热电阻测温系统*的优势。所以数字总线式测温电缆是地源热泵地埋管管测温、地温能深井和地层温度监测理想的设备。数字总线式数据传感器本身自带12位高精度数据转换器和现场总线管理器，直接将温度数据转换成适合远距离传输的数字信号，而每个传感器本身都有唯的识别ID，所以很多传感器可以直接挂接在总线上，从而实现一根电缆检测很多温度点的功能。

地源热泵大数据监控平台建设

一、系统介绍

1、建设自动监测监测平台，可监测大楼内室内温度；热泵机组空调侧和地源侧温度、

压力、流量；系统空调侧和地源侧温度、压力、流量；热泵机组和水泵的电压、电流、功率、

电量等参数；地温场的变化等，实现热泵机组运行情况 24 小时实时监测，异常情况预

警，做到真正的无人值守。可对热泵系统的长期运行稳定性、系统对地温场的影响以及能效

比等进行综合的科学评价，为进一步示范推广与系统优化的工作提供数据指导依据。

具体测量要求如下：

1）各热泵机组实时运行情况；

2）室内温度监测数据及变化曲线；

3）室外环境温度数据及变化曲线；

4）机房内空调侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

5）机房内地埋管侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

6）机房内用电设备的电流、电压、功率、电能等监测数据及变化曲线；

7）地温场内不同深度的地温监测数据及变化曲线；

8）能耗综合分析、系统 COP 分析以及系统节能量的评价分析。

2、自动监测平台建成以后可以对已经安装自动监测设备的地热井实施自动监测的数据分

析展示，可实现地热井和回灌井的水位、水温、流量实施传输分析，并可实现数据异常情况预

警，做到实时监管，有地热井运行的稳定性。

1）开采水量及回水水量的流量监测及变化曲线；

2）开采水温及回水水温的温度监测及变化曲线；

3）开采井井内水位监测及变化曲线；

垂直地埋管地源热泵空调系统设计

推荐产品如下：