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地源熱泵技術在儲糧領域的應用

更新時間：2020-05-25　點擊量：976

糧食是人類賴以生存和發(fā)展的基本生活資料，是關系國計民生的戰(zhàn)略物資，在人民生活和國民經濟發(fā)展中，具有特殊的地位和作用。而由于其在儲藏過程中常遭受蟲、霉、鼠等有害生物的侵害，造成重量和質量的損失以外，還受熏蒸殺蟲劑等化學因素影響，使糧食或多或少贛幸歡量的藥劑殘留，造成化學污染。我國國家儲備糧具有以下特點：以原糧為主，主要種類為小麥、稻谷、玉米、大豆和植物油：儲藏時問較長，一般2—5年；儲藏地域條什多樣，糧庫遍布全國，氣候多樣；倉儲設施和技術條件有了較大的改善，但流通(特別是運輸)技術較為落后。因此儲藏期問減少儲糧損失和保持儲糧品質難度較大，儲藏安全隱患較多，儲糧期問防治蟲霉多依賴于化學藥荊，使得糧食殺蟲劑污染風險增大，難以滿足綠色糧油食品生產的需求。

隨著社會的進步和物質生活水平的不斷提高，人們對綠色、無公害、無污染的、營養(yǎng)值高的糧油食品的需求日趨迫切。因此，實施綠色儲糧具有極其重要的意義。它不僅是社會發(fā)展的需要，也是糧食儲藏發(fā)展和人們生活水平提高的需要，是確保儲糧安全、衛(wèi)生、環(huán)保的必然選擇。

1、清潔衛(wèi)生

保持糧清潔對糧食的安全保管有很大的好處。糧食在收獲以后，應盡量利用風車過篩等方法，除去混在糧食中的雜物，使糧食含有的草籽、破碎粒、干癟粒、土粒、石屑和害蟲等雜物盡量減少。這是因為完整、健康的糧粒有較強的生命力，對蟲、霉有一定的抵抗力，而破損的不健康粒則沒有這種抗力，容易吸濕返潮、滋生害蟲、生長霉菌，所以糧食破損多，含雜多，水分高就會給生霉長蟲造成一個有利的環(huán)境，而健康清潔的糧食就可以減少或避免這種不利保管的因素。裝糧容器的清潔衛(wèi)生，也是十分重要的，因為容器不干凈，殘余的糧食、雜質、害蟲自然會污染糧食，使糧食生長霉,所以要認真清潔一切裝糧、運糧的容器，清除其中的殘余糧食、雜質、害蟲等雜物。

2、干燥

糧食的干燥是保證糧食安全保管的重要條件。干燥的糧食容易保管；不易生蟲生霉；可以延緩陳化作用、減少損失、保持糧食的營養(yǎng)和食用品質。而濕糧則容易生蟲生霉變質結塊，甚至*不能使用。為了確保糧食的安全，農村家庭的儲糧應盡量曬干后再進行儲藏。

糧食的干燥程度用糧食含水量（也叫糧食水分）來表示，含水量大的糧食濕，含水量少的糧食干。糧食的含水量嘲俜質來表示，就是100份糧食中含水的份數。如12％水分的小麥就是說50千克的小麥含有6千克水；13％水分的稻谷，即是說50千克稻谷中含有6.5千克水。

在實際糧食保管的條件下每種糧食的安全水分標準只有一個，就是將在正常保管的條件下,能保證呈嘲踩度過夏季高溫的高水分，作為這種糧食的安全水分標準，儲糧只要不超過這種糧食的安全水分標準，在正常條件下，全年儲糧都是安全的。

3、低溫

溫度是影響糧油安全儲藏的重要因素。糧堆內的害蟲、微生物、糧粒等生物成份在水分和氧氣條件適宜的情況下，還必須在一定的溫度范圍內才能進行正常的生命活動。如果在不凍壞糧食的情況下，采取不同方式降低儲糧溫度，就能抑制糧堆內各種生物成份旺盛的生命活動，減少糧食在儲藏期間干物質的損耗，同時大限度地保持糧食原有品質，延锎⒘賦祿速度，因此低溫技術是一種為理想的綠色儲糧技術。

一、綠色儲糧技術的發(fā)展歷程

綠色儲糧技術是指，在糧食儲藏期間，所采用的任一技術應滿足綠色食品生產需要，這些技術的總稱為綠色儲糧技術。

綠色儲糧技術包括：低溫準低溫儲糧技術，低溫和高溫殺蟲技術，輻照殺蟲技術、氣調儲糧技術、生物防治技術和清潔衛(wèi)生防治技術等。

低溫和準低溫儲糧技術主要應用于保持糧食品質，使儲糧長期處于低溫和準低溫狀態(tài)。低溫儲藏是指，糧堆平均溫度常年保持在15℃及以下，局部高糧不高于20℃的儲藏方式。準低溫儲藏是指，糧堆平均糧溫常年保持在20℃及以下，局部高糧溫不高于25℃的儲藏方式。常規(guī)儲藏是指，在自然氣候條件下，對儲藏的糧油采取清潔衛(wèi)生、自然通風、定期檢測糧情等一般技術處理和常規(guī)管復朧┑拇⒉胤椒ā

當糧溫低于-4℃時害蟲可在短期內死亡；糧溫在4℃～8℃之問時，害蟲處于冷麻痹狀態(tài)；糧溫在8"C～15"C之間時，害蟲停止活動。15℃～20℃準低溫條件可以抑制某些害蟲的種群發(fā)展，也可取得一定額度防治效果。

低溫儲糧的歷史非常悠久，是目前全*的為安全、可靠、合理、符合綠色環(huán)保要求的儲糧技術，是確保糧食安全儲藏和品質保鮮的重要方式，也是有發(fā)展前途的綠色生態(tài)儲糧技術。其不但可以延緩糧食陳化，具有一定的保鮮作用，而且是目前國內外應用廣泛p病蟲害防治方法。低溫儲糧技術是使一定溫度、濕度的冷空氣，在穿過糧堆時與糧食進行熱濕交換，使儲藏過程中將平均糧溫控制在15℃以下，從而降低糧堆的呼吸強度，抑制害蟲和微生物生長，減少糧食損失，延緩品質陳化和劣變，同時在一定程度上控制倉內糧食水分損失，在少用或不p有害藥劑熏蒸，達到安全、保鮮、生態(tài)儲存糧食的目的。研究表明：溫度降低10℃，食用糧的生化反應速度就減少一半；糧食保持一定的活力：在t=O～50 ℃范圍內，每降低5℃，種子的壽命增加一倍。一般環(huán)境溫度為8℃ ～15℃時，是儲糧害蟲生命活動的低界限，如果低于此溫度，害蟲就不能發(fā)育和繁殖；如溫度低于8℃ ～ -4℃ ，害蟲就處于冷麻痹狀態(tài)；如果該溫度持續(xù)的時間很久，害蟲就可能致死。如果溫度低于一4℃，達到破壞害蟲體內的細胞結構時，害蟲則致死。

在國外，日本是早使用低溫儲糧技術的國家，1951年建成第1座空調低溫倉，到1976年，已建成1527座低溫倉，儲糧190萬噸（占日本全國總倉容的19%），2006年已發(fā)展到儲糧710萬噸（占總倉容的84%），基本實現(xiàn)了稻谷大米儲藏的低溫化。此外日本還成功的利用海底低溫水下儲藏技術儲存糧食，并且是掌握這項技術的國家。德國在1958年成功環(huán)⒊雋嘶械制冷低溫儲糧設備---谷物冷卻機并投入工業(yè)化生產和推廣應用，而今，機械制冷低溫儲糧技術被德國糧食倉儲業(yè)普遍采用，*替代了化學藥劑的使用。此外，在英、法、西班牙等西歐國家，該技術也廣泛的應用。

低溫儲藏技術雖然是一種*的、高效的綠色生態(tài)儲藏技術，但在我國由于受到地域環(huán)境、使用成本瓶頸的限制，在糧食倉儲行業(yè)中，推廣運用低溫儲糧的技術還存在很大差距。我國近年來對于低溫儲藏技術也進行了大量的研究，其發(fā)展成果主要包括：采用機械通風降溫技術，充分利用自然冷空氣這一重要資源蝗>媒蝦玫牡臀麓⒉匭Ч。但是這一技術往往受到地域條件、季節(jié)時期的限制，只能作為階段性的儲糧技術；控溫儲糧技術，強調對于儲糧設施的隔熱性、保溫性的改造，從而延緩糧溫的升高趨勢，但這也難以阻止糧溫整體升高的態(tài)勢，特別是在高溫儲糧區(qū)域效果也不明顯；采用谷物冷卻?、勘K韉戎評瀋璞福具有明顯的降溫、控溫特點，可確保糧食處于低溫或準低溫狀態(tài)。但使用時，耗電成本比較高，難以廣泛推廣使用。

目前我國常采用的低溫儲備技術主要是利用谷物冷卻機給糧倉制冷。谷物冷卻機是制冷技術、通風技術、自控技術還任錮洳刂械淖酆嫌τ謾９任錮淙椿由制冷系統(tǒng)(壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、后加熱裝置、干燥器)、空氣過濾器、離心風機、可編程控制系統(tǒng)、移動箱體等組成。其工作原理如下：向倉庫內吹入經過冷卻和濕度調節(jié)的適合所存放谷物特性的一定溫度和濕度的空氣，實現(xiàn)谷物的低溫儲藏。即煥胄姆緇吸入的空氣經過網濾濾去雜物，在流經蒸發(fā)器時進行熱交換后被冷卻，冷卻程度按設定的出風溫度自動控制。當被制冷的空氣的相對濕度超過設定值時，由后加熱裝置加熱，使?jié)窭淇諝馍郎兀瑥亩档推湎鄬穸?，通過自動控制，將溫度、濕度均符合設定要求的空氣由離心風機送渙縛夥繽，進入谷物堆。

谷物冷卻機工作原理圖

但其壞緋殺竟高的缺點使該技術逐漸被放棄，能否尋找到一種普遍存在，并且運行費用低廉的夏季冷源便成為低溫儲糧技術大規(guī)模推廣的關鍵。

二、使用地源熱泵儲糧的原理和可行性

地熱能是一種來自地球內部的清潔的可再生能源。地熱能按照構造成因，溫度等級，埋藏深度，水熱傳輸方式等的不同，可以劃分成不同類型。例如按溫度等級，可分為高溫地熱資源（>150℃），中溫地熱資源（90-150℃）和低溫地熱資源（<90℃）；按埋藏深度的不同，可分為淺層地熱資源（<400m）和深層地熱資源（>400m）；按熱傳輸方式，可分為傳導型地熱資源和對流型地熱資源。地熱資源是指在當前技術經濟條件下具備開發(fā)利用價值的地球內部的熱能資源，淺層地熱能又名淺層地溫能，是指地表以下一般至200 米深度范圍內的資源。

地源熱泵系統(tǒng)原理圖

目前主要是通過地源熱泵技術將賦存于地層中的低品位熱源轉化為可以利用的高品位熱源，可為民用或公共建筑提供供暖、制冷以及生活熱水。地源熱泵（簡稱GSHP）是一種利用地下淺層低溫地熱資源（地下巖石、土壤、地下水或地表水）的既可供熱又可制冷同時還可提供生活熱水的高效節(jié)能熱泵系統(tǒng)?！兜卦礋岜孟到y(tǒng)工程技術規(guī)范》(GB 50366-2005)規(guī)定地源熱泵系統(tǒng)的定義是：以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內系統(tǒng)組成的供熱空調系統(tǒng)。根據地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵技術除了我們熟知的供暖、制冷和提供生活熱水功能外，在糧食備領域的應用效果也非常理想。

地源熱泵技術是利用少量的電能，提取地層中大量的冷量加以利用。地源熱泵低溫儲糧系統(tǒng)的工作原理就是利用地源熱泵機組和系統(tǒng)，將地下或水體中所蓄存的冷氣資源提取出來，經過設備的二次降溫處理，低可將糧溫至10℃（只要溫度低于15℃即為標準低溫要求）。淺層地熱能具有分布廣，儲量大等特點，是取之不盡用之不竭的低溫能源，利用價值大，是一種環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的低溫資源，而糧倉周圍一般都有足夠的土地面供地源熱泵系統(tǒng)的地下采集系統(tǒng)（通過地埋管或直接抽取/回灌地下水采能）采集淺層地能使用，因此，它的應用可為全國各地儲糧工作帶來長遠持續(xù)的發(fā)展動力。據已投入應用的項目數據反映，地源熱泵比空調、谷冷機等制冷設備可節(jié)省耗電量60-70%，這就為使用制冷設備所帶來的低溫運行成本瓶頸得到了很好的解決措施，從而使大規(guī)模推廣應用低溫儲糧技術成為贍堋

三、地源熱泵低溫儲糧技術的發(fā)展前景

“地源熱泵低溫儲糧技術”具有五項比較明顯的優(yōu)勢：

一、節(jié)能。淺層地能將地下水或河水從18℃降到10℃，耗能僅為谷物冷卻機的三分之一，刪山糧庫運用該技術，5萬噸庫存糧食在今年6-8月降溫電耗僅為15萬元。

二、降低糧食損耗。實施淺層地能控溫系統(tǒng)，糧食儲存時間在一年以上兩年以下（尤其是粳稻），較其他控溫措施相比，出庫水分高一個百分點。

三、減少藥物殘留。利用淺層地能低溫儲糧技術能有效控制蟲害的活動和繁殖，減少使用藥劑熏蒸殺蟲次數，在準低溫應用中杜絕了反復熏蒸操作，如能把好糧食入庫關，嚴格實施低溫儲糧，有望減少或免用藥劑熏蒸，實現(xiàn)糧食的綠色無公害儲存。

四、保持新鮮品質。低溫和有效的保水技術使得糧食的各項品質指標變化速度大大降低，尤其能夠降低脂肪酸酯的上升速度，延緩品質劣變，保持糧食新鮮和口感。

五、增效。若5萬噸糧食少流失1%水分，出庫時可多出500噸×2000元/噸=100萬元的經濟效益。

綠色低溫儲糧已經是現(xiàn)代儲糧方法的必然趨勢。“包括地源熱泵低溫儲糧技術在內的綠色低溫儲糧技術，是現(xiàn)代糧食儲藏技術的發(fā)展方向和必然趨勢，可實現(xiàn)綠色儲糧、生態(tài)儲糧、環(huán)保儲糧、節(jié)能儲糧。” 四川省糧食局倉儲處副處長胥璞認為，以化學防治為主的常規(guī)的儲糧技術，已不再符合現(xiàn)代糧食儲藏的要求。而地源熱泵低溫儲糧技術通過利用地下*免費的地熱能源，通過少量的電能就能提取和獲得，創(chuàng)造性地解決了低溫儲糧過程中能耗過高的問題。地源熱泵技術比空調、谷冷機等制冷設備節(jié)省耗電量60%-70%，使價值很低的糧食也能夠承載其運行費用，老百姓在享用綠色、新鮮的放心糧油時，無需為此承擔較高的糧食價格，使生態(tài)、健康、無公害的高品質糧油真正進入尋常百姓家，因此具有廣闊的利用前景。

全自動野外地溫監(jiān)測系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測量系統(tǒng)方案

礦井分散式垂直測溫系統(tǒng)

礦井測溫系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產企業(yè)，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產業(yè)等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產品介紹】

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數是很重要的參數.而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數據發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數字傳感器技術的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數據，為優(yōu)化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

本系統(tǒng)技術參數：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產生變化的參數。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數是很重要的參數，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的數字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環(huán)境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的總線式數字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設備。數字總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數據轉換成適合遠距離傳輸的數字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數據監(jiān)控平臺建設

一、系統(tǒng)介紹

1、建設自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監(jiān)測數據及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監(jiān)測數據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經安裝自動監(jiān)測設備的地熱井實施自動監(jiān)測的數據分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數據異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內水位監(jiān)測及變化曲線；

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地源熱泵技術在儲糧領域的應用

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