超强吸水树脂与源土混合作为地源热泵供热系统回填材料的实验研究（二）

2 试验系统介绍

实验台由地源热泵、地下换热器等组成，主要设备见表1，采暖空调房间面积65m²积，

表1：主要设备表

Table.1 The main equipments

实验共打井4口，其中1、2号井，换热器形式采用螺旋盘管，井深6.0m，螺旋直径1.0m，螺旋间距200mm ，并设计注水装置^[2]，具体结构图见图（1）；3、4号井采用U型管，井深40.0m，每套螺旋管和U型管均为管径DN32，壁厚3mm，管长80m的PE管。整个系统见图(2)。

图1 螺旋盘管结构图         

 图2 实验系统原理图  

Fig.1 Structure of the spiral coil            Fig.2 Principles of the experimental system

实验所选地地势相对较高，地下水位比较低（地下8-10米），土壤为非饱和态，回填之前对螺旋盘管打井源土采样测试，土壤密度约为1450Kg/m³ ，土壤含水率约为18%-20%。其中1号井，采用源土回填，2、3、4号井则按照质量比1：1000在源土中混入吸水倍率1：500的Sumika凝胶S-50超强吸水树脂。整个系统中，在热泵冷却水，冷冻水进出口，螺旋盘管和U型管进出口管外壁以及其他不同位置设置k型铜-康铜热电偶36组，1号和2号井热电偶对称布置，具体位置如图（3），（4）

图3  U型管热电偶布置图

Fig.3 Thermal couple location of the U-shaped ground heat exchanger