總線式豎直地埋管地源熱泵測溫電纜

總線式豎直地埋管地源熱泵測溫電纜屬性

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總線式豎直地埋管地源熱泵測溫電纜描述

概況
地源熱泵空調系統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測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩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。較傳統的測溫電纜設計方法，SCA1000測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩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、水質等環境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前SCA1000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,傳統的測溫方式,如果測量地下200米的井,如下圖結構,要放20路線20個PT100傳感器.20跟每,若平均放置,即10米放一個探頭,則所需線材最少要2000米,在井上需配置一個至少20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10000元.雖然選擇高精度的PT100可提高系統的測溫精度,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,即使控10000元計算的設備,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,則是非常不容量。針對這一需求，搜博推出“SCA1000地埋管測溫電纜”及相應系統。

與傳統測溫電纜對比分析

傳統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、系統的精度差，會受環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的穩定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性
SCA1000內置總線式數字溫度傳感器，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，最大直徑不大于16mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統熱電阻測溫系統無法比擬的優勢。所以SCA1000總線式測溫電纜是深井或地層溫度監測理想的設備。
SCA1000內置的總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現場總線管理器，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，從而實現一根電纜檢測很多溫度點的功能。




豎直地埋管地源熱泵測溫電纜SCA1000與傳統測溫布線方式對比



技術參數


型號 SCA1000
顯示分辨率 0.1或0.01,由檢測模塊決定
測溫速度 750ms
內置溫度傳感器數 1-10只（可根據用戶需求訂制傳感器位置）
供電電源 DC 3-5.5V
耗電 1-50mW
重量 由電纜長度決定
存儲溫度 -20 ～80℃
運行環境： 0℃～+85℃
支持總線長度 1-500m
特點
1.全線密封，防水防腐，使用壽命長，可長期在水下100米以上工作
2.可根據用戶需求訂制傳感器位置。
3.每個傳感器都有唯一識別碼及編號，方便識別
4. 精度高，可達0.2度（10-40度范圍內），且不受通訊距離影響
5．免校正，長期能夠保持高精度


電纜結構如上圖所示，電纜為三芯電纜，內置了多個溫度傳感器，最大外徑為16mm，電纜直徑為8mm，并內置了抗拉繩。
測溫電纜有有3個引線供用戶接線，三根線的顏色及用途如下：
紅色線—電源線正極， 接3-5V電源正
蘭色線—信號線
黑色線—接電源負極
為長期能夠在水下100以下深度工作，測溫電纜每個傳感器經過多層防護封裝。

接線及系統組成
方案一：用CANopen現場總線組建長期實時監測系統。





如上方案圖所示，SLET3000采集服務器通過CAN總線將現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到CAN總線上。每個CAN模塊（SLMT3-1）可以連接內置1-24個溫度傳感器的SCA1000測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持90口井或測溫電纜及500點以上的觀測井溫度在線監測。

方案二 用RS485現場總線組建長期實時監測系統


如上方案圖所示，SLET3000采集服務器通過CAN總線將現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到CAN總線上。每個CAN模塊（SLMT3-1）可以連接內置1-24個溫度傳感器的SCA1000測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持90口井或測溫電纜及500點以上的觀測井溫度在線監測。

方案三 用顯示儀進行實時觀測



如上圖所示，只需一臺顯示儀SR1000及SCA1000測溫電纜，即可實時觀溫地埋管內不同深度的溫度。

方案四 用記錄進行短期觀測并記錄保存



用記錄儀SR5000可以對現場溫度數據進行短期(10天連接記錄)，因記錄儀內置鋰電池，操作時無需電源，現場記錄保存后，可以隨時連接電腦并將數據導成EXCEL表格進行分析。


可根據用戶需求，提供第三方檢測報告（上圖為上海地礦工程勘察院送檢的檢測證書）



工程案例:



SCA1000感溫電纜對上海最深的地熱井進行實時測溫



施工人員在埋放SCA1000感溫電纜前做準備工作



感溫電纜SCA1000在打井過程中埋放














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