地源热泵系统可持续运行地下水热量运移模拟

以成都平原某地下水源热泵系统工程为例,模拟该系统夏季运行期间特定水流和热源条件下地下水流-热量耦合运移过程,分析随各因素变化的地下水热量运移过程对热泵系统可持续运行的影响。基于描述地下水热量运移的对流-弥散数值模型,将热泵系统复杂的井群布设及运行方案简化为对井抽-灌的理想运行模式,选取夏季运行结束时回灌井地下水热量影响范围及抽水井出水温的变幅作为评价依据,定量评价冷负荷设计、抽-灌水井布设方案及系统工作运行模式等因素变化对地下水热量运移过程的影响,为其可持续运行提供理论参考。模拟结果表明,该地下水源热泵系统在夏季运行时抽-灌水井间将发生热贯通现象,其程度强弱受抽-灌循环水量变化的影响相对明显,宜采取大温差、小流量的运行模式.     

河北水勘院正定基地地下水源热泵系统热平衡问题分析及对策

为了准确模拟预测河北水勘院正定基地地下水源热泵系统运行期间的地下水渗流场与温度场的变化规律,避免未来地下水源热泵系统运行期间出现的冷热贯通现象与冷热堆积问题,通过总结分析地下水源热泵的应用与模拟研究现状,针对浅层地温能开发与地下水环境模拟中存在的问题,建立了相应的地下水渗流与热量运移三维耦合数值模型,并结合未来地下水源热泵系统的运行工况,预测分析了不同条件下未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势.结果表明:该示范工程按设计方案运行,抽、灌井之间存在热贯通现象及冷堆积问题;提出了当浅层地温能开发存在冷堆积时,在不改变冷热负荷和抽灌井间距时,可采用运行一周期后互换抽水井与回灌井的方案,以有效缓解地下水源热泵工程热贯通现象与冷堆积问题.     

pH对地下水源热泵回灌井生物堵塞的影响

目的 研究不同pH值对地下水源热泵回灌造成的生物堵塞影响,探究地下水源热泵回灌生物堵塞的发展规律.方法 以滑翔医院地下水源热泵工程为研究对象,通过室内渗流砂箱模拟实际回灌井回灌,分析水通量、孔隙率、微生物生长数量的变化.结果 pH为6.5时水通量、孔隙率变化较大,微生物数量较多,发生生物堵塞最严重;在不同深度时,pH分...     

抽灌井群浅层地热能长期利用运行模式模拟

研究长期运行的地下水源热泵系统地下温度场的变化规律,保持抽水井水温的恒定是保证地下水源热泵系统稳定运行的关键因素.鉴此,本文采用流体力学常用的模拟软件fluent建立地下水流与温度场的耦合模型,对比工程中常用的单供暖模式、固定井冷热联供模式、倒井冷热联供模式、固定井冷热联供加蓄热模式和倒井冷热联供加蓄热模式长期运行后地下温度场热交互程度及抽水温度的变化趋势,分析总结出更具长期稳定运行优势的运行模式,对解决实际工程问题具有指导意义.     

地铁工程对地下水源热泵渗流场及温度场影响的实验

目的探究地铁工程建设对地下水源热泵渗流场及温度场的影响.方法以盛京医院滑翔分院地下水源热泵工程为研究对象,利用室内砂箱实验观测模拟地铁工程横向全部或部分断面隔断的地下水位和水温变化情况,进而绘制不同工况下的水位、水温时序图.结果通过实验发现,地下水渗流方向主要受地下构筑物横向隔断方式、地下构筑物下表面相对高度差与水头的影响,地下水温度场分布主要受渗流方向水平分量的影响,其热扰动影响范围与过水断面距离及位置密切相关.结论通过研究地铁工程对地下水源热泵渗流及温度场影响,完成多工况室内砂箱模拟实验及结论分析,对完善地下水环境稳定研究及地下水源热泵工程取回水安全运行具有重要意义.     

含水层参数对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟分析了含水层厚度、渗透系数比和不同含水层对同井回灌地下水源热泵地下水渗流和换热的影响．对于合理的水井设计，含水层厚度增大可以减小抽水、回灌压力，显著地提高抽水平均温度．抽、回水口的平均降深与渗透系数比的对数基本成线性关系．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系统工程成败的关键．过小的渗透系数比显著加快系统的热贯通．渗透系数大小是抽水和回灌难易程度的决定因素．对于渗透性能不好的含水层，更应该关注抽水和回灌不能时含水层渗透系数产生影响。     

基于寿命周期成本评价方法的开式地表水源热泵系统优化分析

针对开式地表水源热泵系统,建立了应用于工程评价的简化的寿命周期成本(LCC)计算模型.采用Dest-c对某工程实例进行全年能耗模拟,根据结果分析负荷需求特性,结合机组及水泵的性能曲线,进行系统LCC值分析.将开式地表水源热泵系统与常规冷热源系统组成LCC的各项成本进行比较,得出开式地表水源热泵系统LCC的影响因素主要为设计取水温度、排放水温度和取水高差.通过对以上问题的分析,探讨了优化系统的措施.在取水温度为24℃时,取水泵定温差变频运行,通过拟合曲线得到最佳取水温差为7.7℃,对应的最小LCC为441.80.另外,考虑机组变工况运行情况,得到了更小的LCC值为433.50,说明变工况运行能进一步产生节能效益.     

管廊工程对周围水源热泵回灌影响效应分析与应用

目的探索管廊工程对地下水流场及附近地下水源热泵回灌效率的影响.方法通过室内试验模拟管廊工程对不同回灌水温条件下不同距离时回灌水位的变化,并绘制出水位变化图.应用等效渗透系数对中国医科大学附属盛京医院水源热泵工程回水井影响进行分析和计算.结果管廊工程的存在相当于改变了其所在段的含水层渗透系数,通过计算得到属盛京医院管廊工程的等效渗透系数K_(5,6)=0.227K_1,并利用等效渗透系数计算回灌量,提供合理的布井空间.结论管廊工程对地下水渗流场会产生阻挡效果,造成构筑物迎水面水位壅高和背水面水位下降,地下水流通过构筑物顶部和底部发生了绕流.     

历史文物地下空间资源开发适宜性评价方法

为了利用地下空间开发解决历史文物保护与更新中存在的功能拓展、建筑用地短缺等问题,通过对历史文物地下空间开发适宜性的历史文物保护与开发特性、历史建筑地下空间开发、空间区位条件、工程地质条件和水文地质条件等影响因素进行分析,建立地下空间开发适宜性评价指标体系,利用层次分析法确定各影响因素的权重。针对各影响因素定性和定量指标的特征,应用模糊数学综合评价方法,构建地下空间适宜性评价模型,得出评价指标隶属度函数,确定评价等级的划分标准和范围,明确地下空间禁止开发区、限制开发区、适宜开发区和鼓励开发区等4种开发保护类型。以历史文物及相关街区内某一区域的各项指标为例,确定了历史文物地下空间开发适宜性评价方法。     

地下水源热泵技术在人防工程中的应用

文章分析了冷却塔水源式热泵空调系统的应用技术障碍,通过工程实例,论证地下水源热泵空调系统在人防工程中应用的的可行性与优势,并提出了工程实践中应把握的几个问题,供工程管理和设计人员参考。     

长沙地区太阳能水源热泵系统冬季工况模拟

为了研究太阳能水源热泵系统供热工况下的运行特性,引入了可再生能源建筑应用工程评价标准中相关方法.通过对长沙地区冬季工况模拟研究和分析,得到太阳能集热系统和水源热泵系统在不同工况下的制热效率.研究结果表明,在引入太阳能后避免了水源热泵机组冬季长时间运行使制热性能下降并频繁进入保护工况,且当蒸发器进口水温为22℃附近时,机组COP较10℃提高了9.13%,达到最优值.     

长沙地区湖泊水库水温变化及影响因素研究

以长沙地区用于水源热泵的湖泊水库水体作为研究对象,建立一个湖泊水体水温计算模型,通过模型求解结果与实测数据的对比,验证了模型的正确性.利用建立的水温模型研究了长沙地区的湖泊水体水温变化规律及其影响因素,计算出长沙地区湖泊水体冷凝热与取热量热承载能力,并且对冷热承载能力的影响因素进行了分析,其结果可作为以湖泊水体为热源的水源热泵系统的设计参考.     

基于Fluent/Simulink地下含水层流态对地下水源热泵性能的影响

为了更准确地模拟地下水源热泵运行周期内各性能参数的变化,结合Fluent与Simulink软件的各自功能,建立了基于Fluent/Simulink的热泵系统协同仿真平台,把因室外温度变化引起的房间负荷的影响动态地叠加到地下管群上,地下含水层温度场的变化耦合至地上热泵系统中,动态地分析不同流态的地下水源热泵系统地下温度场的变化、热贯通程度及热泵机组性能系数COP等特性参数变化.研究表明:低流速态,逆流利于抑制热交互,热泵机组的COP值较高;顺流促进热交互,机组COP值最低;垂直交叉流居于两者之间.高流速态,地下水横流起主导地位,地下水横流对于削弱热泵热交互、提高机组的COP值起到积极作用.实际工程中应根据地理条件对热泵进行优化设计.     

水源热泵系统节能措施在中原地区的应用研究

本文以中原地区为对象,介绍了综合利用城市各类水提供水源热泵的低位热源,不仅可实现节能减排,而且可实现节约用水。探讨了水源热泵在这一地区的应用潜力,提出了合理利用水资源的看法。     

浅析水源热泵在工程应用中遇到的问题

本文针对水源热泵（单井回灌式）系统在工程中出现的一些问题，首先从水泺热泵的一些基本知识介绍入手，结合工程实际情况，着重阐述单井回灌式水源热泵系统在设计上应注意的几个方面，如室外井的深度，井的间距等，强调好的成井质量是系统运行的有力保障，引发思考：节能方面存在一些不足，在设计阶段结合其他专业综合考虑,环保方面存在一些问题，如施工过程消耗一定量地下水等，在海淀新看守所工程使用更为环保的土壤源热泵，获得较好效果。最后是本文的结论和建议。     

地下水源热泵铁锰化学堵塞试验

目的针对在铁锰含量较高地区的水源热泵工程回灌堵塞问题,模拟冬夏季间歇性回灌,分析铁锰化学堵塞影响原因.方法以沈阳理工大学地下水源热泵工程为主要研究对象,通过室内渗流砂柱模拟冬夏季间歇性回灌,在保证渗流砂柱温度为11℃时,用相同回灌水以5℃、24℃两种温度进行回灌,分析水通量、相对渗透系数、渗透系数、孔隙度等变化规律.结果分析表明,冬季回灌水堵塞程度严重,夏季堵塞程度不明显,靠近进水口处的堵塞现象较为明显,说明季节性温度与在渗流途径上溶解氧含量对水源热泵化学堵塞影响较大.结论夏季回灌堵塞程度较冬季回灌发生堵塞程度小,发生时间较晚.锰基本不参与水源热泵的化学堵塞,Fe2+为化学堵塞的主要因素.     

天长市水源热泵系统建设的可行性分析

结合天长市某水源热泵系统建设实例,依据实际地下水抽取与回灌试验数据,利用数值模拟模型定量研究水源热泵在利用地下水过程中对地下水流系统的影响;结合天长市的水文地质条件,讨论水源热泵系统建设中应注意的有关问题,分析水源热泵在该市应用的可行性.     

地下水源热泵不同运行方式对含水层参数影响分析

通过案例计算,分别对地下水源热泵采用定流量和定压差2种运行方式对含水层参数变化特性的影响进行研究.研究结果表明,与地下水源热泵采用定流量运行方式相比,采用定压差运行方式时含水层孔隙率和渗透系数平均增大率分别为0.45％和2.07％,采用定压差运行方式对含水层参数变化特性的影响程度大于定流量运行方式.对于完整井,增大取水...     

地下结构抗浮方案评价指标体系的建立

通过对地下结构工程抗浮设计应用现状的分析,提出地下结构抗浮设计方案选择原则.在系统分析设计目标和影响因素的基础上,建立了地下结构抗浮设计方案优选的多级综合评价指标体系.应用模糊数学原理和方法分别对评价指标体系的各指标进行处理,建立了方案优选的多级模糊综合评价决策模型.通过工程实践中抗浮设计方案优选实例,阐述了方案优选的多级模糊综合评价的工程应用.     

工业余热热泵冬季供暖的应用分析

将电厂冷却水作为热泵的低位热源,根据水源热泵的技术特点分析余热热泵的节能原理及余热热泵系统的可行性,讨论了其在节能环保方面的巨大优越性.结合工程实际,应用余热热泵给长春某小区冬季供暖,通过计算比较分析,得出余热热泵具有很好的经济、环境、社会效益.