近年來，我國地源熱泵技術發(fā)展迅速，隨之而來的問題也越來越多。一些地源熱泵實際工程中，會出現(xiàn)提供負荷過大或過小的現(xiàn)象，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)主要原因是地源熱泵系統(tǒng)設計時缺少比較準確可靠的巖土熱物性參數(shù)。現(xiàn)場熱響應的方法是利用地埋管換熱器采用人工冷源或熱源向地下巖土體連續(xù)制冷或加熱，通過記錄地埋管換熱器進、出口的溫度變化和管內(nèi)流體的流量進而分析測量巖土熱傳導的性能。

巖土熱響應測試的目的

作為地源熱泵工程的核心技術，地埋管換熱器的設計是決定地源熱泵系統(tǒng)成功的關鍵之一，設計出現(xiàn)偏差可能導致系統(tǒng)運行效率降低甚至無法正常運行。

對于地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器的設計，無論是利用相關軟件計算還是使用工程上簡化計算公式，巖土的熱物性參數(shù)及測算的每延米地埋管換熱孔的換熱量都是地源熱泵系統(tǒng)地下埋管換熱器設計的一個重要參數(shù)，每延米地埋管換熱孔換熱量的大小對鉆孔深度與個數(shù)有著直接的影響。如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏大，則所設計的地下?lián)Q熱系統(tǒng)可能達不到負荷需求，導致系統(tǒng)運行效率降低甚至無法正常運行；如果每延米地埋管換熱孔的換熱量估算偏小，則直接導致地下?lián)Q熱系統(tǒng)規(guī)模過大，從而大大增加地源熱泵系統(tǒng)的初投資。

所以，采用可靠的試驗設備，通過地下巖土熱物性測試并利用專業(yè)軟件分析，準確測試地埋管施工地區(qū)巖土的熱物性參數(shù)、從而測算確定每延米地埋管換熱孔的換熱量，為地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器設計、換熱孔鉆鑿施工工藝等提供必要的基本依據(jù)。

巖土熱物性計算方法

巖土熱響應試驗要確定的參數(shù)包括巖土體初始平均溫度、地埋管換熱器周圍巖土體導熱系數(shù)及鉆孔內(nèi)熱阻。GB50366-20050要求在測試完畢后,應將測試孔至少放置48h以上,使測試孔內(nèi)溫度逐漸恢復至與周圍巖土體溫度一致。在熱響應試驗開始時,首先啟動循環(huán)水泵,進行1h的零加熱功率試驗,一個時刻所采集的地埋管換熱器進、出水溫度的平均值為巖土體初始平均溫度。之后,系統(tǒng)將自動按設定的加熱功率進行加熱,并按設定時間間隔連續(xù)記錄數(shù)據(jù),直至試驗結束