地源热泵是指利用土壤或地下水的低温位热能和它们的蓄热性能的一种热泵系统。冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时把大地中蓄存热量供冬季使用,这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用。应用地源热泵技术不但有良好的节能环保效益,也有非常可观的经济效益。
地源热泵技术作为一种很有前途的可再生能源技术,其设计和应用的关键问题是土壤热性能和盘管换热器性能的优劣。地温值的分布和变化规律直接影响到地下换热器的换热性能,是研究盘管换热性能的基础。对垂直埋管式地源热泵来说,充分了解地下埋管周围的土壤温度场是十分重要的。只有充分了解地下土壤温度在热泵运行前后的分布状况,才有可能设计出合理的地下埋管埋深、数量及间距,有利于地源热泵的实际运行,提高系统的性能系数及地源热泵的经济性,降低设备的初投资。这就需要在地下换热器埋管周围布置温度传感器来测量埋管附近的土壤温度。
目前,比较常用的温度传感器主要是热电偶温度传感器和热敏电阻温度传感器,大多数地源热泵中应用的温度传感器都属此类。热电偶温度传感器主要用来测量温度差,为了得到正确的温度值,必须用一种基准温度对接点进行修正,而且热电偶温度传感器输出的信号比较小,因此在常温附近如不注意测量方式,则其测量精度较低;热敏电阻温度传感器的响应速度快,电阻随温度的变化能力强,但长期稳定性差 REF _Ref175301823 \r \h \* MERGEFORMAT 错误!未找到引用源。;而且电类温度传感器都有易受电磁辐射干扰、精度低、长期稳定性差以及信号传输距离短的缺点,无法满足在如强电磁辐射等恶劣工作环境中的工作需要。
基于光纤光栅技术的温度传感器与传统的温度传感器相比,具有灵敏度高,体积小,耐腐蚀,抗电磁辐射,光路可弯曲,便于实现遥测等优点。而且由于光纤光栅温度传感器采用波长编码技术,消除了光源功率波动及系统损耗的影响,适用于长期监测。多个光纤光栅串联起来,组成准分布式温度测量系统,使用光缆连接线路,可实现远程监测。