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(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(shù)是很重要的參數(shù).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(shù)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，SCA1000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(tǒng)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(jù)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(tǒng)的測溫精度,但對模擬量數(shù)據(jù)采集,提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數(shù),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(tǒng)。

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
SCA1000內置總線式數(shù)字溫度傳感器，總線式數(shù)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(shù)據(jù)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(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢。所以SCA1000總線式測溫電纜是深井或地層溫度監(jiān)測理想的設備。
SCA1000內置的總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)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。




豎直地埋管地源熱泵測溫電纜SCA1000與傳統(tǒng)測溫布線方式對比



技術參數(shù)


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(shù) 1-10只（可根據(jù)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(huán)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(jù)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(tǒng)組成
方案一：用CANopen現(xiàn)場總線組建長期實時監(jiān)測系統(tǒng)。





如上方案圖所示，SLET3000采集服務器通過CAN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(shù)據(jù)發(fā)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(jiān)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(jiān)測。

方案二 用RS485現(xiàn)場總線組建長期實時監(jiān)測系統(tǒng)


如上方案圖所示，SLET3000采集服務器通過CAN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(shù)據(jù)發(fā)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(jiān)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(jiān)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(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)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(xiàn)場記錄保存后，可以隨時連接電腦并將數(shù)據(jù)導成EXCEL表格進行分析。


可根據(jù)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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