关键词： 高速公路   房建设施   地下水源热泵   适宜性  

摘要： 近年来随着我国经济的飞速发展,我国高速公路也实现了跨越式发展,目前我国高速公路通车总里程数达到了八万里,位居世界第二。随着通车里程数不断增加,其沿线管理和服务的站点建筑的供暖空调系统装机总容量也不断增加。通过调研我们发现高速房建设施供暖空调系统的主流形式为高污染、高能耗的燃煤锅炉加分体空调。在我国节能减排的大趋势下高速公路沿线站点的能耗问题也越来越被人重视,这为作为节能技术的地下水源热泵在高速公路沿线房建设施的推广和应用提供了基础。本文首先介绍了地下水源热泵的技术特点,对其技术在应用上应注意哪些问题做了简单的概况。通过对西汉高速公路沿线站点的实地调研,对其高速公路沿线站点的能耗环境的特点有了一个初步的认识,根据调研数据构建高速沿线建筑在负荷计算过程的内扰模型。然后进一步的对高速公路沿线房建设施的建筑特点、能源利用特点、负荷特点、室外环境特点和地下水文地质条件特点进行分析介绍。得出了高速公路沿线房建设施的供暖空调系统选择是多样性的,不同站点的适宜的供暖空调系统也是不同的。地下水源热泵作为其中的一个选择是不是最适宜的?对此要进行适宜性评价。为此根据高速公路沿线房建设施建筑特点和跨气候区的特点,以某典型建筑区为例,对地下水源热泵、多联机和燃煤锅炉加分体空调三种系统,以经济效益和社会效益为评价指标采用多目标评判的方法,确定了不同抽灌比的地下水源热泵系统在不同决策类型下适宜性情况。

关键词： 地下水水质   地下水水源热泵系统   水质评价  

摘要： 本文选取海口市浅层地温能调查评价项目中的109个调查机井水样的测试结果进行地下水水质评价，并分析其对地下水源热泵系统的影响。文中主要采用综合法进行地下水质量分级，采用内梅罗指数法进行污染程度评价，采用工业上用腐蚀系数及锅垢总量对地下水腐蚀性及结垢性进行评价。

关键词： 地下水源   热泵工程   水资源   论证分析  

摘要： 地下水水源热泵空调系统是以地下水作为热泵空调的冷(热)源,是极其环保的一种空调形式。通过对区域水资源、水量、水温、水质等的分析论证,保证了南阳市东森医药公司地下水源热泵工程的正常运行,为水行政主管部门科学合理的管理水资源提供依据。

关键词： 热泵   地下水   水文地质   设计  

摘要： 随着地下水源热泵系统的广泛应用，其节能环保性已得到了普遍认可，但随之而来的问题也引起了重视。本文对地下水源热泵系统的设计阶段、应用现状进行了初步分析，讨论了问题存在的原因并提出了解决方案，可供设计、使用人员参考。

关键词： 地下水源热泵   THMC多物理场   耦合模型   耦合关系   耦合模拟   演化规律  

摘要： 地下水源热泵技术作为一项低温地热资源可持续利用的技术方法,近年来已得到广泛应用,但是由于对地下含水层温度场、渗流场、应力场以及化学场的演化规律研究不足,导致回灌方式、单井回灌水量的设计不合理以及地下水抽、灌系统设计不合理,进而导致地下水源热泵在使用中出现了很多问题。论文结合国家自然科学基金项目“地下水源热泵系统多物理场耦合机理及其演化规律研究”(No.41202180),首先对水源热泵地下含水层的温度场、渗流场、应力场以及化学场的耦合特性进行了分析,建立了THMC四场完全耦合模型。利用FLUENT有限元法多物理场耦合建模与分析软件对地下水源热泵系统中一抽一灌对井模式运行时,地下水渗流速度的改变以及回灌井温度的改变对四场耦合变化规律进行模拟分析。论文对模型进行了验证研究以及模型的模拟预测计算也进行了分析研究,模拟结果表明渗流速度的改变对温度场影响很大,对应力场以及化学场的影响不是很明显；回灌井温度的改变对渗流场影响很大,温度对应力场以及化学场的影响都不是很明显。

关键词： 地下水源热泵   温度场   迁移   地下水坡降  

摘要： 以典型工程为研究对象,利用有限元法模拟了地下水源热泵冬季运行造成的低温在运行期和恢复期的迁移和变化规律。通过设定不同地下水坡降,研究了不同坡降对运行期和恢复期温度场的形态、迁移和自然恢复过程的影响。结果表明,温度场形态并不完全呈对称的梨状,形态随自然流场的变化而呈现梨状、扁梨状、椭圆形、橄榄球状等;研究也表明,地下水温度场的恢复需要较长的时间,随地下水坡降的减小,恢复时间加长;温度场的迁移受地下水流场的影响较大,随地下水坡降的增加,温度场会迁移较长的距离。

关键词： 地下水源热泵   比例法   供热潜能   节能   影响因素  

摘要： 水源热泵空调技术是一项比较成熟的实用技术，但由于与地下水有着直接的密切联系，在实际运用中也给地下水系统带来了诸多不利影响和安全隐患。文章在介绍水源热泵空调技术的基础上，从地下水系统保护管理角度，对其影响因素进行了分析，并针对有关问题，提出了应对措施和建议。

关键词： 地下水源热泵   蓄混水装置   回灌负荷   能效特性   蓄混水技术  

摘要： 地下水源热泵经过几十年的发展,技术已比较成熟,但仍然存在一些问题,最突出的是悬浮物、微生物生长等回灌堵塞引起的溢井问题。这会造成水源热泵空调系统不能正常运行,而且会流失大量的地下水资源。对地下水的水质采取预处理或对热泵系统进行回扬和酸洗对井的损害很大,且都未从根本上解决回灌问题。因此本文选择从缓解回灌负荷、节约系统能耗的角度来分析回灌问题,采用新型的蓄混水装置来减少地下水源热泵系统地下水的瞬时回灌量和总回灌水量,降低回灌压力,同时采用蓄混水技术和潜水泵变频技术指导该地下水源热泵系统的运行模式,以达到节能的目的。首先本文对具有蓄混水装置的地下水源热泵系统结构及蓄混水技术做了相应的介绍。采用蓄混水技术,在负荷较小时储存地下水循环使用,在负荷较大时也可以将换热后的地下水与抽上来未换热的地下水进行混合后,再进入热泵机组换热。蓄混水池储存换热后来不及回灌的部分地下水,在后期进行回灌,大大减小了地下水的瞬时回灌量,并有效降低了回灌负荷,减轻热泵系统对抽水井和回灌井的依赖程度。由于蓄混水技术的应用,会使得热泵机组水源侧的入口温度偏离设计值,对热泵机组的能效造成一定影响,增加机组运行能耗,但却节省了部分潜水泵的输配能耗。因此本文通过针对不同负荷,对具有蓄混水装置的地下水源热泵系统运行模式进行了划分,用Fluent软件对不同运行模式引起的水源侧的入口温度改变值进行了模拟。其次,本文通过建立热泵系统模型,与现场测试结果比较验证,得到了系统外在参数,即机组水源侧入口温度、用户侧入口温度在不同负荷率下对机组能效的影响关系,并运用Visual Basic6.0软件实现了程序化,使得计算结果可视化。最后,通过建立水泵能耗模型,得到了不同运行模式下对应的潜水泵变频能耗。本文通过分别计算供冷季和供热季该系统在不同运行模式下的运行能耗,并与传统地下水源热泵系统对比,给出了具有蓄混水装置的地下水源热泵系统的优化控制策略,表明该系统在减小了系统总能耗的情况下还大大减少了潜水泵的抽水量,有效缓解了回灌负荷。

关键词： 分室分时调控   住宅建筑   地下水源热泵   能耗   冷/热计量方法  

摘要： 随着我国城镇化不断向前推进和人民生活水平的提高,中央空调被广泛的应用于大量的住宅建筑中。由于住宅建筑存在人在空调开启,人走空调关闭这种分室分时调控的特殊用能需求,实现分室分时调控的住宅建筑因此呈现出与其他系统完全不同的负荷需求特性。本文针对国内对中央空调系统是否适宜用于住宅建筑这一争论进行了研究分析。文章以地下水源热泵中央空调系统为研究对象,以系统各用能设备样本数据及测试数据为依托,利用参数辨识方法,建立了中央空调系统各子系统的数学模型,以此来模拟空调系统中各主要用能设备的能耗。并以夏热冬冷地区住宅建筑人员在室率调查结果为基础,分析了不同在室率条件下地板辐射采暖末端换热特性和用户侧输配管网阻抗变化特性。通过对系统中各用能设备间协同关系进行分析,以系统能耗最小为目标建立优化函数,采用最优化算法对系统能耗进行优化求解。并在中央空调系统能耗最优基础上,以能耗为主要评价参数,分析了住宅建筑空调末端在实现分室分时调控的条件下,对中央空调系统能耗与分散空调能耗进行对比。结果发现,当末端需求大于设计负荷20%时,住宅建筑采用中央空调系统更为节能。并通过现场测试的方法,分析了中央空调系统末端不同调控水平下的节能性和舒适性,以及采用启停控制进行分室分时调控的调控效果。结果发现,空调末端采用分室分时调控其节能性相对较好,舒适性相对较高。由于地板辐射采暖末端较大的热惰性,采用启停控制,效果不甚理想。中央空调在住宅建筑中的适宜性除了包含系统的能效特性外,由于中央空调供暖是集中供暖的一种技术,根据相关规范的规定,必须对用户进行冷热计量,因此系统的适宜性还包含对住宅建筑进行冷热计量方法的研究。用户进行冷热计量的一个前提条件就是用户末端能够实现分室分时调控。因此本文还以能够实现分室分时调控的两种应用最为广泛的空调系统末端――风机盘管和地板辐射采暖末端为研究对象。对末端进行换热过程分析,建立末端换热方程,获得流量与末端供冷/热量之间的函数关系。并以该函数关系为基础,提出一种基于流量冷/热量关系模型的冷/热计量方法。通过与现场测试结果进行验证,发现该方法能够满足冷/热计量的精度要求,且由于只进行流量测量,使得计量系统更为简单实用。

关键词： 冷凝热回收应用   地下水源热泵系统   系统仿真模拟   效益分析  

摘要： 暖通空调系统作为酒店宾馆等公共建筑中不可缺少的部分,其在运行过程中不仅能耗巨大,而且会产生大量排至外界环境的废热。当今社会日益严峻的能源危机并不仅仅是因为能源资源量的匮乏,更存在着能源利用率低的原因。对于酒店宾馆等公共建筑,通常在需要供冷的同时也有着大量用以制取生活热水的供热需求。本文正是以此为出发点,对地下水源热泵系统的冷凝热回收应用进行研究,论证利用冷凝热满足生活热水供热需求的合理性,探讨地下水源热泵系统的冷凝热回收再利用带来的经济效益、节能效益和环保效益。本文首先以中央空调系统制冷原理为基础明确了冷凝热的概念,探究了冷凝热的影响因素,论述了冷凝热应用的合理性及应用方式。然后,本文从地下水源水系统、热水温度和冷凝温度对冷凝热回收应用的影响、热水负荷与空调负荷的不同步性及系统综合性能系数四个方面对地下水源热泵系统的冷凝热回收应用进行了分析。在前述理论分析的基础之上,结合空调负荷和热水负荷的模拟计算,本文确定了所依附工程实例的冷凝热回收应用方式,并以TRNSYS软件为平台对地下水源热泵冷凝热回收应用系统进行仿真模拟。模拟结果显示,系统的冷凝热可以满足其生活热水的供热需求,且在加入冷凝热回收系统之后末端供冷系统依旧运行正常。另外,冷凝热回收系统的加入使得地下水源热泵系统向地下水的排热量相比较常规形式下减少了20%,有益于维持地下水环境的稳定平衡。最后,本文将采用冷凝热回收的热水供应系统同常规的电锅炉加热系统和燃气锅炉加热系统从经济性、节能性和环保性三个方面进行了比较分析。结果表明,冷凝热的回收再利用使得系统的年运行费用、年一次能源消耗量以及年污染物排放量都有大幅下降,地下水源热泵系统的冷凝热回收应用有着显著地经济效益、节能效益以及环保效益。