关键词： 地温场   地下水源热泵   单井系统   对井系统   数值模拟   地下水源热泵技术   低温地热资源   可持续利用   地温场演化  

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。论文应用地下水渗流和热传递的基础理论，建立了热突破和地下水流动对温度场影响的解析模型，分析了地下水抽、灌过程中生产井发生热突破事件所需时间与相关影响因素之间的关系；讨论了不同的地下水流速条件下热传导和热对流对地温场演化的影响。\n 在此基础上，建立地下水流与热传递耦合数学模型，应用HST3D有限差模拟软件，对单井抽灌模式下水文地质参数、井结构参数、抽灌量和地下水天然流场等因素对地温场的影响进行了定量模拟，并给出理论解释。单井系统模拟结果表明：当含水层供水、回灌能力均能满足工程的单井水量设计要求时，均质含水层渗透率和孔隙度的差异对抽水段温度的影响较小；当抽、灌段之间存在一弱透水夹层时，弱透水层越厚、渗透率越低，抽水段发生热突破的时间越长，温度变幅越小；其它条件相同时，随含水层厚度的增大、抽灌量的减小、抽水段与回灌段过滤器间距的增加以及地下水天然流速的增加，抽水段的温度变幅呈不同程度的减小趋势；当含水层厚度一定时，抽、灌段过滤器长度的增加及过滤器间距的缩小，抽水段温度变幅不断增加。\n 根据单井模拟结果，选取对地温场演化影响显著的参数进行对井采能模式的研究，结果表明：随着含水层厚度、井对距离和抽、灌井过滤器长度的增加，抽水井的温度变幅呈减小趋势；若含水层中存在弱透水夹层，在弱透水层下部和上部分别进行抽水和回灌，抽水井温度变幅显著减小；增加地下水抽灌量会导致抽水井的温度变幅增大；随着地下水天然流速的增加，抽水井的温度变幅呈减小趋势。在相同的地下水天然流速下，若地下水的流向沿抽水井指向回灌井，抽水井温度变幅比地下水流向垂直于井对连线方向时要小。\n 基于单、对井模式的模拟研究，选择北京某工程实例进行模型应用研究。通过建立概念模型和数学模型，反演含水层的水文地质和热物理参数，并对未来5年的温度场演化进行预测，结果表明：所建立的模型能较好地刻画研究区的水文地质条件和岩层物性特征；含水层中温度变化较为显著，含水层渗透性越好，温度锋面的运移速度越快，温度影响半径越大；相对而言，粘土层中温度变幅较小，温度变化存在明显的滞后现象；按照现状强度进行地下含水层采能，抽水井温度在未来5年呈上升趋势，总上升幅度约0.

关键词： 地下水源   燃油锅炉   经济性  

摘要： 以胜利油田某供暖小区为例 ,对燃煤锅炉、燃油锅炉、电锅炉、地下水源热泵为热源的几种方案进行了分析比较 ,认为用地下水源热泵系统代替燃油锅炉是可行的 ,而且是经济的 ;介绍了工程设计和运行的具体情况 。

关键词： 综合性大厦   中央空调系统   水源热泵   串联  

摘要： 结合大连市某集商场、写字楼和住宅为一体的综合性大厦中央空调系统方案的选择,将水源热泵系统与其他能源供热方式进行比较,得出水源热泵中央空调系统在初投资和运行费用以及环境保护方面具有明显的优势;该方案将所取地下水源经过三级串联换热后再回灌至地下,能在减少取水量的情况下满足空调和采暖的需求。

关键词： 地下水资源   水源热泵   供水管网   回灌设施  

摘要： 0前言北京市《地质灾害防治总体规划》中提到，随着地下水开采量的增加，北京市平原区地面沉降面积已达1800km^2，中心区最大累积沉降量已近800mm。2004年5月，北京市人大会上，表决通过了《北京市实施<中华人民共和国水法>办法》，自2004年10月1日起施行。按新的规定，在地下水严重超采区，集中供水管网覆盖范围地区禁止开凿机井。而配套需要水源热泵的新建和改造项目，

关键词： 地下水运动和换热   地下水源热泵   同井回灌   热贯通  

摘要： 国内近几年提出了一种新型地下水源热泵,该热泵生产井与回灌井集成在同一口水井中.相对于传统的异井回灌地下水源热泵(GWHPPRDW),该热泵被称为同井回灌地下水源热泵(GWHPPRSW),并且在北京等地已有一些成功的应用工程实例.然而,关于这种同井回灌地下水源热泵地下水运动和换热方面的研究文献上还没有报道.本课题首次对这种同井回灌地下水源热泵地下水运动和换热进行了初步研究.并开展了下列几方面的研究工作:(1)建立了承压含水层中同井回灌地下水源热泵抽水和回灌引发的地下水运动和换热的数学模型,并对模型中的参数给出了数学模型或典型值.(2)利用叠加原理推导了单一均匀介质含水层中定流量同井回灌地下水源热泵系统地下水运动的降深方程,并分析了其影响因素.(3)模拟了多层介质含水层中定流量同井回灌地下水源热泵和单一均匀介质含水层中抽水井定降深的同井回灌地下水源热泵的水力特性.(4)比较了同井回灌地下水源热泵系统与传统的异井回灌地下水源热泵系统的水力特性,分析了两种地下水源热泵系统的回灌差异.(5)模拟了同井回灌地下水源热泵地下水运动的热力特性,分析了含水层参数、井结构参数和负荷模式等对井出水温度和含水层温度场的影响.定流量和定降深的同井回灌地下水源热泵引发的地下水运动能在很短的时间内达到稳态,并且稳定时水力影响半径仅是含水层厚度和渗透系数比的函数.同井回灌地下水源热泵的回灌效果在渗透系数比不特别大的情况下,会好于非完整井(相同的回水过滤器长度)和相同回水过滤器长度的完整井异井回灌地下水源热泵.水井堵塞显著增加系统的灌压;回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统.从热贯通的角度来说,渗透系数比是同井回灌地下水源热泵工程成败的关键.抽水和回灌条件允许时,应尽量采用大的设计流量,小的设计温差.对于多层含水层中间有隔水层时,同井回灌地下水源热泵冬季运行井的出水温度变化很小,即使中间隔水层很薄也能有效地阻止热贯通.夏季工况的存在能够很好的改善下一年冬季的出水温度,即使夏季冷凝排热量小于冬季热泵从含水层中的取热量.

关键词： 地下水源热泵系统   技术经济分析   费用年值   节能分析  

摘要： 在20世纪90年代末,地下水源热泵系统因其具有节能、环保,得到了广泛的应用.虽然地下水源热泵系统作为一种节能的空调供暖系统,但是它的应用需要一定的条件,并且有些应用技术尚未进行深入的研究.所以导致目前地下水源系统在应用上存在一定的盲目性,这样大大不利于水源热泵系统应用与推广.论文通过对不同工况下热泵机组性能测试,得出相应情况下热泵机组性能的变化规律;并对整个冬季热泵机组运行情况进行了跟踪测量,得出整个冬季供暖期热泵机组日供热量和日耗电量变化规律以及整个供暖期的平均COP值.论文通过新校区试点工程的初投资统计和运行能耗实测分别准确地确定地下水源热泵系统的初投资和年运行费用,然后采用费用年值法,分别与其他方案的供暖空调系统相比较,最后确定不同情况下的最佳方案.在节能措施这部分,主要介绍两种:深井泵变频调速供水技术这一节中,详细地介绍了深井泵变频调速供水控制方法、水泵变频范围的确定及节能效果分析.在热泵机组运行调节的节能分析这一节,针对目前地下水源热泵系统机组的运行方式存在问题,提出热泵机组新的运行方式.根据两种运行方式能耗比较分析,证明新的运行调节方式的可行性.论文最后一部分分析了地下水源热泵系统对环境影响.该文通过实测确定地下水源热泵系统的能耗,并与其它方案供暖空调系统相比较,从而确定其节能效益及环境效益.该文所完成的研究内容对地下水源热泵系统的推广和应用具有一定的参考意义和实用价值.

关键词： 地下水源热泵   热泵机组   供暖   供热   含水层贮存  

摘要： 本文回顾了国内外地下水源热泵系统以及与之有关的含水层贮存与回用五十多年来的应用情况和研究现状,总结了在应用过程中遇到的问题及预防措施,分析了未来地下水源热泵的研究方向,为合理利用地下水源热泵系统提供参考。

关键词： 地下水源热泵   变频控制   节能  

摘要： 本文针对湖南某宾馆采用的地下水源热泵中央空调系统的运行现状,根据其自身特点提出对该系统空调水泵进行变频控制节能改造的建议和方案,并采用当量峰值小时数法从节能性和静态回收期两方面详细论证了该改造方案的可行性.结果证明,该改造方案在保证不低于热泵机组对水量的最低要求的同时,根据负荷的变化自动调节水泵的流量,节能效果显著,静态回收期短,是切实可行的.

关键词： 地下含水层   地下水源   热泵   地下水回路   回灌   堵塞  

摘要： 介绍了国内外有关技术发展现状及存在的一些技术和环境问题。就地质条件、回灌方式、地下水灌抽比、回扬和洗井次数等指标 ,比较了目前国内和荷兰的技术差异。指出解决地下水回灌的堵塞问题是地下含水层储能和地下水源热泵技术得以发展的关键。强调为避免出现地面沉降和地下水质污染等问题 ,必须采用回灌技术和密闭系统。对政府今后的管理工作提出了一些建议。

关键词： 地下水源热泵系统   井水温度   温差:   凝器   模拟  

摘要： 在诸多热源的热泵中，以地下水源热泵系统的能效比很高，这就使得近年来地下水源热泵在我国得到了日益广泛的应用。但由于缺少对地下水源热泵系统性能透彻的了解，目前国内仍没有制定关于地下水源热泵系统的工况技术标准以及设计规范，就使得该系统在应用和推广中受到了很大的限制。为了解决上述问题，我们建立了地下水源热泵系统实验台，采用实验和模拟相结合的方法，对系统的性能特性进行研究分析。 本课题通过实验测试井水进口温度、进出口温差以及在不同温差下换热器面积匹配对系统性能的影响。实验结果表明，夏季工况下，随着井水进口温度的升高，进出口温差的增大，系统制冷量减小，机组COP降低，系统运行性能恶化。冬季工况下，随着井水进口温度的升高，进出口温差的减小，系统的制热量增加，机组COP提高，系统运行性能优化。在大温差下增大换热器面积能够显著提高系统性能。 在实验的基础上，建立了冷凝器、蒸发器以及涡旋压缩机部件的数学模型，为地下水源热泵系统整体模型的建立提供了良好的条件。在建模过程中，从大量蒸发和冷凝的换热关联式中，通过与实验数据的比较找出了与实验结果最为接近的换热关联式在建模过程中，针对冷凝器及板式换热器的特点，采取将冷凝器按面积分成若干个微元段，并将冷凝过程分成单相区和两相区的方法。同时对涡旋压缩机进行建模和分析同时在热力学平衡基础上与实验数据比较，经过验证，对于换热器模型，模拟计算与实验结果的误差一般都在5％以内，最大为12％。压缩机模型的计算误差在6％以内。由此有理由可以相信，所建立的制冷系统各部件模型较好的反映了制冷过程的变化规律，适用范围比较广，计算结果也是比较合理准确的。