地源热泵中光纤光栅土壤温度监测系统研究

摘要

太阳能与地源热泵的联合供能系统急需解决土壤的热平衡问题,因此土壤温度的测量与分析尤为重要.基于光纤光栅传感技术,对土壤进行分布式测温.基于ModBus通信协议,进行数据收集与处理,并利用SIM900A进行GSM/GPRS无线模块远传.该系统实现了北京市某现场近一年的土壤温度精确采集和实时远传.试验分析表明,该地源热泵井周围地区土壤温度波动大致范围在8~25℃之间,夏季温度高于冬季温度10℃左右;随着土壤深入,两者温度相差越来越少.地表温度较地下120 m处,夏季温度降低5℃左右,冬季温度比较平稳.土壤温度随着季节和热泵的运行,存在热量不均衡的情况.该系统为进一步优化太阳能及地源热泵联合供能系统的设计提供了有力的数据支持.