关键词： 地下水源热泵   同层等量回灌   取水管理  

摘要： 取水等量回灌原含水层,取热不取水是地下水源热泵系统规范运行的基本条件。本文针对地下水源热泵系统的取用水特征,分析地下水源热泵项目建设和运行阶段存在的突出问题,提出地下水源热泵系统管理对策与建议,以提高系统运行管理质量。

关键词： 地下水源热泵   咸水入侵   多场耦合   数值模拟  

摘要： 为了保证浅层地热能可持续开发,同时控制深层承压淡水咸化,需评价浅层地热能开发对深层地下水咸化控制效应。基于地下水渗流、热量运移和溶质运移理论,以江苏省地质工程勘察院(南通分院)地下水源热泵系统为研究对象,建立松散孔隙地下水系统渗流—热量运移—溶质运移多场耦合数值模型,模拟预测了第Ⅰ承压含水层浅层地热能开发过程中地下水系统水位、温度、水化学浓度的演化规律,通过增大利用温差和减小夏季灌采比优化浅层地热能开发利用方案,定量评价增大利用温差和减小夏季灌采比对热贯通和深层地下淡水咸化的控制效应。结果表明:增大利用温差和减小夏季灌采比能有效缓解热贯通和深层淡水咸化的发展趋势,增大利用温差对深层地下淡水咸化的控制效应更为显著,减小夏季灌采比对热贯通的控制效应更为显著。

关键词： 地下水源热泵   云模型   水资源管理区划   安阳市  

摘要： 为从赋存条件和水资源管理两个层面进行地下水源热泵系统建设的区划研究,实施技术与管理的结合,通过分析水文地质条件、水动力条件和水化学条件,结合水资源管理分区,建立了安阳市地下水源热泵系统水资源管理区划评价体系。采用云模型改进的层次分析法进行了一级评价,在此基础上结合水资源管理分区利用GIS空间分析功能完成二级评价,将研究区地下水源热泵系统划分了3个等级。结果表明:研究区范围内地下水源热泵系统适宜发展区面积为117.45 km2,主要分布在安阳河冲洪积扇扇体中心强富水区,部分分布在扇缘的外围区域;限制发展区面积为459.26 km2,分布在扇缘的西南和北部丘陵弱富水区以及扇体中心的地下水降落漏斗区;禁止发展区面积为24.02 km2,分布在水源地和南水北调保护区以及铁路和高速公路两旁,在研究区交错分布。在适宜性分区的基础上结合水资源管理的区划研究更全面合理,可为地下水源热泵系统科学布局及合理的开发利用提供参考。

关键词： 地下水源热泵   抽灌系统   热贯通   优化布置   数值模拟  

摘要： 为提高地下水源热泵效率,避免在回灌与抽水过程中发生热贯通,研究地下水源热泵系统井群的合理布置形式。基于COMSOL Multiphysics软件,建立地下水源热泵抽灌系统的三维模型,模拟抽灌井在对齐型、交错型和叉排型3种不同布置形式以及不同井距下抽水井水温变化情况,根据热贯通发生的程度,选取井群布置的最优形式。结果表明:无论井距如何变化,中心井温度变化始终最大且最明显,即所受热贯通影响最大;在相同的布置形式下,抽灌井之间距离越大,抽水井水温变化幅度越小,发生热贯通的程度越轻;在系统运行期间抽灌井采用对齐型布置方式时,热贯通发生时间最晚且影响最小,且井距取100 m时在2种工况下4号井水温变化均为0.03 K,5号井分别升高0.07 K和降低0.06 K,6号井则分别升高0.02 K和降低0.03 K,故采用100 m为宜。

关键词： 地下水源热泵   颗粒运移   热失衡   多物理场耦合   回灌堵塞  

摘要： 浅层地热是很重要的可再生能源,近年来受到越来越多重视。利用地下水源热泵开采浅层地热,因其能量密度较高、传导速度更快等优点,已成为我国浅层地热应用的最主要方式。然而,地下水源热泵受地层性质、构造、水文复杂性等以及渗流过程的影响,致使地热系统的稳定运行存在热失衡、回灌堵塞和抽水坍塌等工程难题。这些难题的解决在于分析以水-热相互作用为核心的多物理场耦合作用机制。因此,考虑多场耦合演化及颗粒运移影响建立渗流数值模拟模型,有助于进一步揭示地下水在循环过程中的运移机理,为水源热泵地热工程提供有价值的借鉴和参考。本文针对含水层热堆积、回灌堵塞及抽采亏空问题,运用理论分析和数值建模等方法,深入研究了孔隙率演化对热运移的作用机理以及出砂含水层中颗粒运移机制,获得以下主要成果:(1)推导了一个新的孔隙率演化模型,考虑不同运行期的多场耦合作用。综合考虑压力、温度、变形等对孔隙率演化的影响,推导了一个新的孔隙率演化方程,建立了热-流-固耦合分析模型,并数值模拟实际工程数据,验证了模型的可靠性。结果发现,制冷季的孔隙率演化影响可以忽略不计,而供暖季的孔隙率演化对系统效率有显著影响,将回灌井群布置于天然流场下游能提高系统的供暖及制冷能力。为确保系统不出现热失衡问题,应尽可能减少回灌井间的相互热影响,特别是天然流场方向的热影响。(2)进一步考虑颗粒沉积和侵蚀等多重运移作用,建立一个孔隙率演化水热耦合模型。综合考虑颗粒沉积、运移和侵蚀对含水层的修正作用,引入浓度场描述颗粒运移过程,构建了新的颗粒运移模型,并与文献中实验结果对比,检验模型的准确性。研究发现,回灌井中的悬浮颗粒来自于抽水过程中的含水层颗粒脱落;沉积作用会随着浓度以及渗流速度的下降而减弱。同时,沉积引起的孔隙率下降会削弱沉积作用。含水层的初始孔隙率及颗粒密度对延缓回灌堵塞的影响有限,但回灌颗粒浓度及流量则有着至关重要的影响。(3)回灌井形成的人工流场可能改变颗粒运移,导致不对称沉降。在抽水井侵蚀发生区外,只有沉积作用,并且由于渗流速度较低,沉积强度较弱,并不会在抽水井外围形成堵塞区。抽水流量对侵蚀发生区尺寸起主导作用,修正抽水井附近的孔隙率分布。受侵蚀影响,最大孔隙率并不一定出现在井壁处。当悬浮颗粒浓度达到4kg/m时,侵蚀和沉积作用几乎保持一致,孔隙率演化达成动态稳定。

关键词： 水源热泵   节能减排   可再生能源   测试  

摘要： 本文为了评估水源热泵系统的运行效果,对湖南地区某医院地下水源热泵系统进行了典型夏季运行工况整体性能测试,得出水源热泵机组制冷性能系数cop、水源热泵系统制冷性能系数EER和水源热泵系统电耗比等关键数据。结合项目检验过程中发现的一些技术问题,总结了可再生能源之水源热泵系统的检测要求和注意事项,为相关技术人员提供一些借鉴和技术交流。同时为水源热泵系统运行的一线工作人员和管理人员提出一些节能建议。

关键词： 地源热泵系统   地下水源热泵系统   节能性   环境效益   经济性  

摘要： 地源热泵系统是通过输入少量的电能(高位能源)作为驱动,实现了将浅层地热能资源(低位热能)提升到能够满足建筑供热与空调需要的水平,减少了传统化石燃料的消耗,具有良好的节能性、环境效益和经济效益,近年来在国内得到了日益广泛的应用和发展。本文通过对地源热泵的原理介绍和实际工程中空调冷热源方案经济性对比分析,就地下水源热泵系统技术应用展开相应的探讨。

关键词： 地下水源热泵   CO_(2)跨临界   喷射器   供暖   COP  

摘要： 提出了一种新型CO_(2)喷射器水源热泵系统,其可以驱动夏季一次回风再热和冬季新风预热一次回风空气处理机组。该系统通过喷射器降低系统的节流损失、充分利用地下水源稳定的低位能,达到提高系统性能、节能环保的目的。介绍了系统在冬季的运行原理以及冬夏季运行的差异。通过MATLAB对系统冬季性能分析发现新风比的增大、新风温度的降低、新风预热、较高的地下水温有利于提高COP。一定工况下存在最优排气压力,新风预热会使最优排气压力稍有降低。

关键词： 地下水源热泵   中央空调   供暖   制冷  

摘要： 本文将对地下水源热泵系统的运行原理和组成结构进行介绍,将该类型热泵与中央空调协作时需注意的重点难点进行拆解分析,希望能够帮助到读者在日后的工作过程中可以更好地处理此类问题。同时对该类设备在控温过程中的节能降耗特点进行分析。