基于热平衡原理的地埋管地源热泵系统开发利用规划评价

为了保障海门地区地埋管地源热泵系统的可持续开发利用,科学合理设计地埋管地源热泵系统布置方案,准确评价系统的浅层地热能可采资源量,根据研究区水文地质和浅层地热地质条件,基于热平衡原理,建立了海门地区地埋管地源热泵系统水-热三维耦合数值模型,预测分析了未来地源热泵系统运行期间不同布置方案下浅层土体温度场的动态变化规律。通过对比分析,针对出现的热堆积问题,确定了克服土体热堆积的地埋管优化布置方案,评价了研究区地埋管地源热泵系统的浅层地热能可采资源量。结果表明,海门地区地埋管地源热泵系统开发可分为6个区,各区地埋管间距在29~39m,能够保证未来运行10a内土体温度升幅不超过0.5℃,地热能可持续开采。在此方案下,研究区地埋管地源热泵系统可采资源潜力夏季为3.851157×10^(4)m^(2)/km^(2),冬季为7.586812×10^(4)m^(2)/km^(2)。

临沂市罗庄区浅层地热能资源研究与评价——以地埋管地源热泵系统为例

本研究旨在评估临沂市罗庄区浅层地热能资源量和开发利用潜力。在分析临沂市罗庄区区域地质、地热地质等基础资料的基础上,结合岩土体样品测试和现场热响应试验,采用指标法和层次分析法对临沂市罗庄区进行地埋管地源热泵系统进行适宜性区划并进行了潜力计算。结果表明:罗庄区内浅层地热能开发利用适宜性中等区面积68.97 km^(2),占97.17%;适宜区内,0~120 m浅层地热能储存量1.882×10^(13)kJ/℃。研究区采取地埋管地源热泵方式开采浅层地热能,冬季可供取暖面积2.56×10^(7)m^(2),夏季供可制冷面积1.56×10^(7)m^(2)。

基于热平衡的复合式地埋管地源热泵系统运行策略

建立了冷却塔辅助地埋管地源热泵系统的仿真模型,分析了复合式系统不同设计方案的运行策略。结果表明:对于既有地埋管地源热泵系统,若已按夏季最大释热量设计地埋管长度,则可按热平衡需求选择冷却塔;对于新建复合式系统,可按冬季热负荷设计地埋管,按冷热负荷之差来选择冷却塔,当热泵机组进口水温超过26℃时开启辅助冷却塔;此外,采用热泵机组承担全部冬季热负荷和部分夏季冷负荷,而冷水机组+冷却塔作为夏季补充的方案也可以取得较优的运行效果。

上海某办公楼地埋管地源热泵系统夏季运行性能分析

通过对上海市某办公楼地埋管地源热泵系统夏季工况的持续监测,研究了该系统的夏季运行特性。结果表明:夏季工况时,该系统在40%负荷率运行时间最长,约占整个夏季工况的22.8%;机组性能系数为3.2~8.4,系统性能系数为0.9~5.2;机组性能系数水平为6(即5.5~6.5)的时间最长,约占整个夏季工况的55.6%;系统能效比水平为4(即3.5~4.5)的时间最长,约占53.4%。此外,通过对监测数据的分析与数学计算得到了描述夏季工况机组性能系数的多元非线性回归模型,相关系数平方值R^2为0.883,该模型可用于同类型地埋管地源热泵系统的性能系数预测。基于回归模型,分析了按照建筑负荷需求设置用户侧出水温度,能较大程度降低机组的耗电量,为地埋管地源热泵系统的设计和运行提供参考。

地埋管地源热泵系统热平衡及其地域性分析

通过某公寓项目设计实例,以全年负荷计算为基础,从岩土体全年热平衡的角度分析了地埋管地源热泵系统在工程应用中的可行性及其地域性特点。

地埋管地源热泵系统的研究现状

介绍了地埋管地源热泵系统的工作原理,阐述了地埋管地源热泵系统的国内外研究现状。目前地源热泵在我国还处于起步阶段,但随着政府、工程技术人员及社会各界的共同努力,再加上该系统在节能和环保方面的优越性,这项技术将有广阔的发展前景。

太阳能辅助地埋管地源热泵系统的研究现状及展望

为解决采用地埋管地源热泵系统作为严寒地区建筑供能节能改造方案导致的土壤冷堆积问题,将太阳能集热系统与地埋管地源热泵系统耦合供能技术的研究成为目前解决土温失衡的优选方案之一。通过对太阳能耦合地埋管地源热泵系统的研究现状进行综述,分析了该系统中各主要部件之间的耦合传热机理以及该系统运行方案的优化措施,并结合实际工程讨论其经济适用性。最后对太阳能辅助地埋管地源热泵系统在严寒地区推广应用中急需解决的关键技术问题以及未来研究方向进行展望。

地埋管地源热泵系统在上海地区的适用性探讨

地埋管地源热泵系统在上海市广泛应用的过程中,有不少成功案例,也不乏失败的经验教训。为了更好地引导后续项目的成功实施,对上海市20个地埋管地源热泵系统建筑应用示范项目的实际运行情况进行后评估调研,总结该系统的优势所在,并对存在的问题进行分析,提出地埋管地源热泵系统的适用性建议。

试析地埋管地源热泵系统的热平衡

随着国内经济的不断变化发展,国内资源不足矛盾日益突出,为了解决这些资源矛盾,地埋管地源热泵体系顺势而诞生,并在国内得到推广。地埋管地源热泵体系在使用过程中不断出现新的问题,其中土地热平衡的紊乱是最关键的重要情况。文章经过讲述地埋管地源热泵体系的功能以及不足,研究地埋管地源热泵体系的热均衡情况。

地埋管地源热泵系统在某公路局大厦中的应用

通过滨州市公路局公路大厦地埋管地源热泵系统工程实例介绍了地埋管地源热泵系统在系统的选择、设计及土壤热交换器施工方面的考虑因素及经验方法。

某中深层地埋管地源热泵系统测试与分析

中深层地热“取热不取水”技术是中深层地埋管地源热泵系统的核心,是影响整个系统设计与性能的主要因素。为了更全面地认识中深层地埋管地源热泵系统性能,本文对位于陕西省某矿区的孔深为3183 m的中深层地埋管地源热泵系统进行了测试,测试参数包括地下岩土层初始平均温度、地热井取热能力、热泵系统运行工况参数及系统冬季性能系数,获得了部分数据,并对结果进行了分析。通过分析可知,该地热井井底初始温度为107℃,不同深度地下温度的平均温度约70℃;单位管长换热量为217.4 W/m,在供水温度为70℃,采用散热片为末端,供暖部分负荷率约为25%时,系统性能系数为1.99。本文研究可为中深层地埋管地源热泵系统设计及运行提供参考。

重庆地区地埋管地源热泵系统的某工程应用分析

对重庆地区某办公楼的地埋管地源热泵系统进行了经济性和节能性分析,其中节能性分析是依据测试结果进行的。经济性分析结果表明:本工程采用地埋管地源热泵系统,相比空气源热泵系统,初投资静态回收期为12年;相比冷水机组+燃气锅炉,初投资静态回收期为14.1年。节能性分析结果表明:本工程采用地埋管地源热泵系统,系统制冷和制热能效比分别能达到3.6和2.9;夏季,相比于空气源热泵,系统能效提高率为20.0%,相比于冷水机组,系统能效提高率为2.9%;冬季,相比于空气源热泵,系统能效提高率为16.0%,相比于燃气锅炉,系统能效提高率为26.7%。

地埋管地源热泵系统水平集管连管方式的研究

地埋管地源热泵系统因土壤温度稳定、受环境影响小、不占用地上面积,且相对于地表水地源热泵和地下水地源热泵,维护和运行较为简单,故其应用越发广泛。以往的研究多注重竖直地埋管的布孔方式以及布孔深度的研究,而对于地埋管水平集管的连管方式相对较少。水平集管连管方式既影响地源热泵系统管路的水力平衡,还与施工过程的工程量相关。结合工程实例对地埋管地源热泵系统三种水平集管连管方式进行研究。结果表明:完全同程分散式连管方式总水力损失最大,异程集中式连管方式总水力损失最小;异程集中式连管方式,所需的PE管长度最小,钢管长度最大,施工开挖的土方量最小;局部同程分散式连管方式,所需的管长之和最小,施工开挖的土方量最大。

地埋管地源热泵系统在喀斯特地区的钻孔施工技术分析

地埋管地源热泵系统在国内的应用地区越来越广,在喀斯特地区的应用工程也与日俱增。但是喀斯特地区地质状况较复杂,钻孔难度较大,在一定程度上阻碍了地埋管地源热泵在该地区的发展。针对喀斯特地区的地质结构,研究其特征,分析了在钻孔施工中应注意的问题,并提出了一套在喀斯特地区可行性较高、成本较低的钻孔施工技术。

地埋管地源热泵系统在南京某商业综合体建筑中的应用

针对南京某商业综合体建筑地埋管地源热泵系统设计,通过模拟计算空调全年逐时动态负荷,提出闭式冷却塔的辅助运行策略,解决岩土体热失衡问题,实现系统高效稳定运行。

地埋管地源热泵系统在某住宅项目中的应用简介

介绍系统在某住宅项目中的应用情况,从全年逐时负荷、设备初投资、运行能耗费用等方面分析不同形式的冷热源在项目中的配比比例。

商丘博物馆地埋管地源热泵空调系统应用分析

分析了商丘博物馆采用地埋管地源热泵系统的可行性,考虑博物馆的开放时间、间歇运行等特点,认为土壤冷热不平衡问题可通过合理的设计、运行管理及利用室外天然冷源等解决,保证系统长期高效运行。

太阳能联合地埋管地源热泵系统设计与运行

针对农村地区冬季燃煤炉供暖室内舒适性差、能源利用率低、对环境污染大的问题,提出太阳能热水系统联合地埋管地源热泵系统(简称联合系统),实现冬季供暖、夏季供冷、提供生活热水。介绍联合系统的系统流程、运行模式,对冬季的运行效果进行实测分析。

地埋管地源热泵-太阳能系统用于夏热冬冷地区居住建筑的若干考虑

分析了夏热冬冷地区居住建筑中应用地源热泵系统的全年热不平衡情况及应用太阳能热水系统的局限性,认为夏季地埋管系统多余的释热量可以利用冷却塔等设备辅助散热,与太阳能热水系统联合运行,可为居住建筑提供生活热水。结合实际工程,介绍了联合系统的负荷模拟计算。

珠三角地区地埋管地源热泵热水系统运行特性实验研究

在现有的U形地埋管地源热泵热水系统的基础上搭建了实验平台,研究了该地区不同运行工况下地埋管地源热泵的启动运行特性、制热性能系数COP、地埋管内循环水温度恢复规律、单位井深换热量及地埋管换热器的热影响半径。结果显示,该地区地埋管地源热泵供热工况下从启动到进入稳定换热的时间为6～9h,连续和间歇运行工况下COP的平均值分别为3.47和3.56,间歇运行工况下两个实验井的单位井深换热量比连续运行工况分别提高了6.6%和9.4%,两种U形地埋管换热器在48h内的热影响半径均在0.5～1.0m之间。