曹辉 王景刚 石凯波 巩娜

河北工程大学能源与环境工程学院

《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2009）中规定地埋管地源热泵系统方案设计前应根据建筑规模合理进行热响应试验[1]。在对地源热泵系统进行设计时，了解岩土体的热物理参数是十分重要的。如果该参数不准确，则设计的系统可能不满足空调负荷的需要。本文利用邢台南宫市某个地源热泵测试工程实例，对其中两个钻孔做了现场热响应试验的探讨，并结合与现场热响应试验几乎同步进行的位于实验室的探针法实验一起，共同探讨岩土的热物性。

1 现场热响应试验依据

现场热响应试验是指利用地埋管换热系统采用人工冷（热）源向岩土体中连续加热（制冷），并记录传热介质的温度变化和循环量，来测定岩土体热传导性能的试验。此次试验依据工程上常用的简化模型将垂直埋在地下的管子看作一均匀的线热源，传热过程中的简化条件如下[2]：将地下岩土近似看成无限大的传热介质，并具有相同的初始温度；钻孔周围岩土的热物性均匀，且不随温度的变化而变化；忽略钻孔的几何尺寸而把钻孔近似看成钻孔中心上的单根线热源，且不计沿钻孔深度方向的传热；埋管与周围岩土的换热强度维持不变。图1所示是地下埋管简化示意图。

图1 地埋管简化示意图

1.1 测试原理

测试仪主要由水箱、电加热器、循环水泵、流量控制阀、流量计及温度传感器等组成。测试时保持电加热器功率不变，开启循环水泵，待流量稳定后记录流量数据，温度传感器持续记录（次/5min）随时间变化的地埋管的进出口水温。……