基于组合赋权法的广安市地源热泵适宜性分区

在中国承诺实现2030年碳达峰、2060年碳中和的背景下,浅层地热能的应用是建筑节能减排的重要措施之一,其预测评价工作就显得尤为重要。以四川省广安市政府规划主城区为研究区,首先,通过收集研究区的地形地貌、地下水检测和钻孔实验等多源数据资料,结合3种地源热泵的分析指标,确定影响地埋管地源热泵分区的因素。其次,结合层次分析法和非结构性模糊赋权法,构建研究区地埋管地源热泵浅层地温能适应性评估模型,并利用乘法合成归一法得到综合权重,进而得到适宜性分区图。最后,基于适宜性分区结果计算地埋管换热功率。分析结果表明:研究区地埋管地源热泵的适宜性分区主要是受到钻井难易程度的限制;广安市研究区地埋管地源热泵最适宜区、适宜区和较适宜区面积共为7603.88 km²;制冷期换热总功率为7.99×10⁷kW,供暖期换热总功率为6.65×10⁷kW。研究结论对当地浅层地热能开发利用有一定指导意义。     

地源热泵地埋管换热器换热量的测试

分析了在设计阶段和实际运行阶段地源热泵地埋管换热器换热量的测试原理、换热量计算方法,测试注意事项、系统误差控制方法,并且对实际工程运行阶段地源热泵地埋管换热器换热量进行测量、数据分析。最后,通过试验表明,地埋管挟热器换热量的测试方法是正确可行的。     

镇江市浅层地热能地埋管地源热泵开发利用适宜性分区

为了实现镇江市节能减排及浅层地热能的有效开发和可持续利用,系统分析镇江市基础地质条件和岩土体热物性特征,结合浅层地热能资源开发利用现状,采用层次分析法对地埋管地源热泵开发利用进行适宜性分区.研究区总面积752.4 km~2,地埋管地源热泵的适宜区面积422.55 km~2,主要分布在江心洲、世业洲、高桥、大港及丹徒新区等地区;较适宜区面积116.09 km~2,主要分布在市区、谏壁等地区,两者占全区面积的71.59%.研究成果可为镇江市及其他地区合理开发利用浅层地热能资源提供借鉴.     

某地地埋管热响应试验研究与传热性能分析

地埋管换热器传热性能及传热过程的研究一直是地源热泵工程应用的理论基础和重点。结合河南某地地源热泵工程,针对不同埋管方式的垂直U型地埋管建立现场热响应试验系统,分析得到场地土壤等效导热系数为1.52 W/（K?m）;双U型地埋管换热器的换热效果比单U形管高30%左右,De32型双U地埋管的延米换热量比De25型高10%左右,地埋管延米换热量随载热流体流速的变化不呈正相关变化,存在最优流速使得换热器换热效果最好;以单位钻孔深度换热量最大作为优化条件提出优化U型地埋管换热器设计的方法,建议设计前试验确定适合管径和流体最优流速。     

合肥地区地源热泵试验研究

文章以位于合肥新站区某地源热泵实验平台,通过现场测试采集当地的岩土热物性参数,确定土壤的原始地温,研究回填材料对地埋管换热器换热性能的影响,结果证明,对地源热泵设计有一定的参考价值。     

基于有限元法的垂直地埋管换热器传热研究

根据能量守恒原理,对地埋管换热器建立二维传热模型.运用Ansys热分析软件,采用热传导的有限元瞬态分析方法,对地源热泵垂直埋管与回填材料及岩土间的传热进行数值模拟与分析.根据合肥地区某住宅的地源热泵工程的相关设计资料,分析了垂直埋管在岩土中传热的温度场及温度梯度场的影响大小及范围,对地埋管在1个周期运行后对岩土体的温度恢复情况的影响进行了数值分析,结果表明:对于地处夏热冬冷的合肥地区,较适宜应用地源热泵系统,岩土温度的自平衡性较好.     

水化热对地源热泵地埋管夏季换热效果的影响

通过数值模拟与现场实测地温的变化,研究了水泥水化热对地埋管周围地温的影响;通过理论分析、现场实测地埋管换热能力以及数值模拟研究了地埋管周围地温变化对地埋管夏季工况换热效果的影响.对上海自然博物馆地埋管系统的研究表明:在地源热泵投入使用时,地下室底板以下约10m处的地温受水泥水化热影响最大,距离地下连续墙2.85m处地温的平均升高为2.2℃;地埋管夏季工况的换热量随初始地温的升高而线性减小,地埋管周围地温每升高1℃,将使地埋管夏季工况的换热量减小5%以上;地源热泵系统由夏季工况作为首次投入使用时应对距离地下连续墙13m以内地埋管采取相应措施,以保证换热系统高效运行.     

寒区隧道地源热泵加热系统埋管间距优化分析

为预防寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速公路林场隧道中,用于对隧道洞口段衬砌和排水系统加热.采用有限元计算方法,首先通过对初始温度场的计算反演出岩体各项热物性参数,再以试验所得热交换管实际换热量作为模型中管壁的内边界条件进行热交换管的岩土热响应分析.计算结果显示,隧道内热交换管管壁温度及管间温度与现场试验结果能够很好地吻合,满足工程精度要求.利用验证后的有限元计算模型对热交换管间距进行优化,得到埋管最优间距为0.5～0.8m.     

地源热泵系统在软土地区的传热研究

地源热泵系统的传热主要发生在埋管内的水与周围土体之间,结合昆山联排别墅区地源热泵项目,通过热响应试验分析埋管内水的温度变化,计算得出周围土体与水的换热量。利用comsol软件分析研究埋管周围土体的温度场变化,对周围土体的热平衡进行系统分析,为软土地区的地温能应用和地区可持续发展提供技术参考。     

卫生热水蓄热方式对地埋管换热性能的影响分析

竖埋管地源热泵系统为室内环境控制提供冷热量。在空调工况下,热回收机组可以提供卫生热水。卫生热水的供应在冬夏不同的运行模式下,对地埋管的换热性能影响不同。通过某地源热泵工程设计,分析了冬夏季卫生热水系统在蓄热方式下对地源热泵系统地埋管换热性能的影响。利用卫生热水的蓄热能力,对地埋管换热器在不同工况下的动态换热性能进行了对比分析,并通过数值计算得到了不同运行模式下地埋管的换热性能参数。根据计算结果提出了在该工程负荷特性下的系统调节方式。