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。     

地下水源热泵取水引起颗粒运动的理论分析

对地下水源热泵取水引起含水层颗粒运动进行了理论研究,包括颗粒受力分析和脱离方式两个方面.以天津市一个典型含水层为例,对该含水层的临界水力坡度和临界渗流速度进行了计算,并结合热泵取水量、含水层厚度和井径尺寸等参数进行了分析.结果表明在取水量相同的条件下,含水层厚度与井径尺寸对颗粒的运动有直接影响.为解决井壁坍塌和井壁周围颗粒重组等问题提供了理论依据.     

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。     

地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性的影响

针对地下水源热泵取水引起含水层颗粒迁移问题建立数学模型,并通过案例计算分析地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性的影响。研究结果表明,地下水源热泵运行5 a后含水层厚度为20,25和30 m时的孔隙率依次增大到初始值的2.57,1.86和1.59倍,渗透系数依次增大到初始值的156,16和7倍;考虑颗粒迁移时,地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性影响显著。     

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...     

核磁共振在水源热泵地下水源确定中的应用

简要介绍了核磁共振找水技术的原理及其特点。利用核磁共振找水仪探测、分析能够快速经济地为水源热泵系统的设计获得准确的水文地质参数,并能够根据地下水的特点进行取水、回灌井的定位。该技术的推广应用可为水源热泵系统的发展提供重要的技术支持。     

地下水源热泵采能的水-热耦合数值模拟

应用数值模拟方法对北京某地下水源热泵采能条件下地温场的演化进行了研究，并应用校正后的模型对未来5年的温度场演化进行了预测．模拟和预测结果表明：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，黏土层中温度变幅较小，温度变化存在明显的滞后现象；抽水井距离回灌井（群）越近，温度变化越灵敏，变幅越大；按现状强度进行地下含水层采能，抽水井温度在未来5年略呈上升趋势，总上升幅度约0．3～0．7℃．     

某具有蓄混水装置的地下水源热泵系统的夏季实测与分析

对某地下水源热泵系统进行了现场测试,分别监测直排工况和蓄混水装置作用下的混水工况所引起的水源侧供水温度、潜水泵功耗,以及水源侧供水温度变化所引起的热泵机组能效的改变。使用系统能量消耗率来评价整个热泵系统的能耗,通过两种工况的对比,表明具有蓄混水装置的地下水源热泵系统在1个运行日内平均可减少系统总能耗的1．1％,同时节约30％的潜水泵抽水量,有效地减轻了系统的回灌压力。     

水源热泵能耗在线监测系统设计

为掌握水源热泵项目的实际运行效果,设计了一种以STM32 F401RE为控制核心的能耗监测系统。以STM32 F401RE控制电能表、温度变送器、电磁流量计,定时采集电量、水温度、流量数据,对数据解析、处理、封包,通过以太网传送到远端监控中心数据服务器记录保存。通过对某高校水源热泵系统运行状态实时监测,结果表明系统运行稳定可靠,该系统有助于评估水源热泵系统的节能状况。     

基于非等温管道流动的浅层地热泵有限元分析

基于流场、温度场多场问题的有限元方法,对非等温管道流动的浅层地源热泵这一工程技术进行了数值模拟分析。首先,在假定的基础上给出了地源热泵多场问题的数学控制方程,然后利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了相应数值模型,对地源热泵的相关施工参数影响进行了分析。结果表明：随埋深增加,地埋管出水温度增加,每延米管长换热功率减少;地埋管内径越小,其出水温度越低,每延米管长换热功率也减小。两管靠得越近,两者之间的热阻就越小,导致热短路现象,进而影响进水管温度。随着导热系数的增大,出水温度将降低,每延米管长换热功率将增大,在回填材料导热系数小于或略大于岩土体导热系数时,使用好的导热系数回填材料在提高每延米管长换热功率效果方面比较明显,这种效果在进一步提高回填材料导热系数时将趋缓。     

地源热泵系统的热回收分析

土壤的热堆积问题是地源热泵推广应用过程中必须解决的问题,而热回收是实现土壤热平衡的有效途径.文章结合双冷凝器的设想,分析了一种全年均可进行热回收的地源热泵系统,同时给出了该系统地埋管长度的确定方法.结合对工程实例的具体计算结果表明,该系统能够有效解决热堆积,充分实现全年的放、取热量平衡.     

热渗耦合的井抽灌系统对地温场的影响

针对水源热泵抽灌对地温场的影响,运用Comsol Multiphysics多物理场全耦合软件建立热渗耦合的数值计算三维模型。对比分析不同回灌量下地温场分布云图和不同回灌量下地温场的分布规律,得出单井回灌量越大热影响半径越大、同时热峰面向抽水井方向运移速度越快,达到热贯通时间越短;前期系统运行回灌井附近区域温度变化明显,后期系统运行对回灌井周边较远区域温度变化较影响明显;不同位置热运移规律均与渗流速度相关,影响半径基本与渗流速度呈正比。     

对空气源热泵中央热水系统的若干技术研究

针对在新型节能技术之一的空气源热泵中央热水系统的设计中常遇到的工程实际问题,探讨在设计过程中应选择的设计原则和设计参数。尤其从节能目的出发,对系统选择重力型或者承压型的原则性、基础性问题作了重点分析,提出大型空气源热泵中央热水系统应采用重力型热水系统的观点。在此基础上,还对空气源热泵中央热水系统各组成部分的设计技术参数的计算和选用、管路设计要点等作了阐述。     

时变渗透特性的底板中水渗流过程分析

为了研究变渗透特性围岩中水渗流的稳定性,建立了一种渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数按时间的反正切函数变化的渗流系统动力学模型.利用数值方法讨论了渗流速度的演化规律,论述了突水是否渗流失稳的表现.研究表明:由于非Darcy流β因子恒为正值,渗流系统总是稳定的;当渗透特性随时间变化时,渗流速度从一稳定值平滑地过渡到一新的稳定值,新的稳定值与原稳定值之比可以增大到几万至几百万倍,但是总是有限的;突水是岩层结构破裂引起的渗流速度快速或急剧变化,但渗流速度不可能无止境地增大,即渗流不可能失稳.用渗流失稳解释突水是不合理的.     

基于调压的微小型变流量电磁泵控制系统设计

介绍了新研制的小型变流量电磁泵的基于调压控制系统的设计方法,经试验验证,此方法简单、实用、可靠,完全符合该电磁泵的控制要求。     

地下水渗流对单U形地埋管埋深的影响

为解决因埋深过大而引起的竖直地埋管换热器换热效果不佳的问题,根据黄土高原地区的地质条件,建立轴向岩土分层的单U形地埋管换热器数值模型.通过数值模拟,分别研究了改变含水层厚度、地下水渗流速度和地下水位线高度对地埋管换热性能的影响,并提出了以典型含水层厚度来确定地埋管最佳埋深的方法.结果 表明:当实际含水层的厚度不超过典型含水层厚度时,地埋管最佳埋深的位置为实际含水层底部;反之,地埋管最佳埋深的位置为典型含水层底部;随着渗流速度的减小,典型含水层厚度先增大后趋于不变,在渗流速度为1×10-6 m/s时达到最大值30 m;地下水位线的提高对典型含水层厚度没有影响,但提高了典型含水层的位置,使得最佳埋深变小.     

地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟

以钻孔壁为界将U型埋管的换热区域划分为钻孔内外两部分,并分别采用稳态与非稳态传热来分析求解,两区域模型间通过钻孔壁温耦合连接,以构成完整的埋管传热模型.对于钻孔以外部分,采用变热流圆柱源模型来求解钻孔瞬时壁温.钻孔以内部分,在考虑埋管流体温度的沿程变化及U型管2支间热干扰的基础上,基于能量平衡建立了钻孔内U型埋管的稳态传热模型.用所建U型埋管传热模型对地源热泵系统的运行特性进行了动态模拟,得出了埋管出口流体温度、钻孔瞬时壁温、单位埋管吸热量及热泵COP随运行时间的变化规律.所建埋管模型可为地源热泵系统的动态模拟、优化设计及其改进提供参考.     

基于不同动态负荷的太阳能辅助地源热泵系统供暖特性研究

建立了太阳能辅助地源热泵系统(SAGSHPS)动态仿真模型,基于间歇负荷1(8:00-20:00末端开启)、间歇负荷2(18:00-次日7:00末端开启)和连续负荷(末端全天24h开启)条件,对大连地区SAGSHPS在整个供暖期内的运行过程分别进行逐时动态仿真,分析了3种典型动态负荷下SAGSHPS的运行特性.结果表明:冬季最冷日内不同负荷下,系统供暖运行方式不同.间歇负荷1下系统以地源热泵(GSHP)和太阳能热泵(SHP)交替供暖;间歇负荷2下系统以地源热泵供暖为主,只在入夜初期辅以太阳能热泵供暖;连续负荷下系统白天以太阳能热泵供暖,夜间以地源热泵供暖.整个供暖期内,蒸发器入口温度对热泵机组性能系数的影响高于对系统性能系数的影响;对于太阳能、地热能和电能对热负荷的贡献比例而言,蒸发器入口温度越高,太阳能对热负荷的贡献比例越大,地热能的贡献比例越小,而电能的贡献比例变化不明显.