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)。

南京地区地源热泵系统优化及时间效应研究

地埋管换热器孔间距的合理设计是开发侵蚀堆积平原地区浅层地热能时需首先解决的问题。为了获得能供设计参考的地埋管换热器孔间距,确保地源热泵系统长期稳定运行,依托南京市秦淮区石门坎102号地源热泵试验工程,通过温度监测和数值模拟方法,研究了地埋管换热器孔间距和地源热泵系统10 a运行的时间效应,获得了南京侵蚀堆积平原地区地埋管换热器孔合理间距和运行方式。结果显示:(1)夏季工况、夏季后恢复工况、冬季工况、冬季后恢复工况的完整运行周期内,地层温度经历升温、降温、缓慢降温、基本恢复的周期性变化;(2)南京侵蚀堆积平原地区经济合理的地埋管换热器孔间距为4.0 m;(3)采取夏季制冷时间和冬季制热时间相等的运行方式,延长夏季后恢复工况,可确保地源热泵系统长期稳定运行。结果能为南京地区地埋管的设计和浅层地热能工程研究提供科学依据。

基于数据驱动的地源热泵系统运行性能预测

本文的研究对象是位于山东省的某公共建筑地源热泵系统,将系统实际运行数据作为训练样本,分别建立了反向传播神经网络(BPNN)和粒子群算法优化的反向传播神经网络(PSO-BPNN)系统能效比预测模型。分析了预测值的预测误差评价指标,基于同一训练样本,BPNN模型预测的平均相对误差为15.74%,PSO-BPNN模型预测的平均相对误差为2%,精度提高了13.74%。验证了PSO-BPNN模型相较于基本的BPNN模型在地源热泵系统性能预测方面具有更好的预测效果。

基于改进粒子群的地源热泵系统运行优化研究

为了研究地源热泵供暖系统的节能控制策略,本文根据地源热泵和循环水泵的运行特点,通过TRNSYS建立了仿真模型及其优化平台,并针对不同热负荷的需求,采用改进的粒子群算法对用户侧和地源侧的水泵流量以及热泵出口温度进行优化,以获得不同热负荷下系统的最优运行参数,从而达到最大限度降低整体供热能耗的目的。验证结果表明,与原运行策略相比,采用优化运行方式后,系统能耗降低了10.31%,系统能耗比提高了9.8%,说明改进策略能有效降低能耗,提高系统性能。

地源热泵系统的能效分析与优化

本文采取理论分析和实验对比的方法对地源热泵系统进行能效分析和优化。首先通过建立地源热泵系统的热动力学模型,对系统能效进行了深入剖析和理论分析,并验证了模型的准确性,并确定了优化控制的关键参数。进一步基于智能化算法提出一种全新的地源热泵系统改良的方案。并通过计算机模拟以及现场的试验,验证了改良方案的有效性、从而大大的提升了能效。研究结果表明,通过实施优化策略,可以显著提高地源热泵系统的能效,降低运行成本,为全球减碳和节能降耗提供了强有力的技术支持。

某办公楼地源热泵系统供热性能分析

地源热泵是一种重要的清洁电气化供热技术。本文以某办公楼地源热泵系统为研究对象,对其2023年1~3月的供热性能进行了实测。测试结果表明,换热井出水温度稳定在13.5 ℃,表明地源热泵可稳定运行。但地源总换热温差仅有约一半被热泵机组吸收,超过45%的热量被输运管路耗散。用户侧48 ℃供水时热泵功率45 kW,42 ℃供水时热泵功率35 kW。调低供水温度后,地源热泵系统的平均COP从4上升至5。现有控制策略的局限性体现在两侧水流量不调节,会出现“大流量,小温差”或“小流量,大温差”的控制效果,需要进一步动态优化供水温度和水量。

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)。

建筑工程中地源热泵系统的能效优化与应用研究

深入探讨了地源热泵系统在建筑工程中的应用现状、面临的能效优化问题及其解决措施,并展望了其应用前景和未来发展。地源热泵系统作为一种高效环保的能源利用技术,通过优化设计、智能控制和系统集成等手段,能够显著提升能效,降低能耗,同时具有广阔的市场应用潜力。技术创新、政策支持和环境意识的提升,将进一步推动地源热泵系统的广泛应用,为实现建筑节能和可持续发展目标做出重要贡献。预计在未来,地源热泵系统将在建筑能源市场中占据更加重要的地位,引领能源利用向更高效、更环保的方向发展。

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。

浅析热平衡措施对上海地区地源热泵系统换热区域温度的影响

基于上海地区浅层地热能项目多年的监测数据,分析了多个地源热泵项目运行多年后换热区域温度的变化特征,以及热平衡措施对换热区域温度的影响。分析结果表明:所监测地埋管地源热泵项目中,具备热平衡措施项目的地埋管换热区域温度基本稳定;不具备热平衡措施项目的地埋管换热区域温度基本上呈现升高趋势,出现了明显的热堆积现象。

地源热泵系统低负荷运行状态下能效分析及效益潜力评价研究

为给地源热泵系统管理和维护、浅层地热能开发利用工程节能减排效果评价及浅层地热能开发利用的推广提供依据,以山东省东昌府区妇幼保健院嘉明分院为例,利用监测的地源热泵系统能效监测系统,对地源热泵系统低负荷运行状态下能效进行了分析,对效益潜力进行了评价。该套系统机组、系统名义能效均达到了1级标准,根据其2022年制冷季能效监测,该套系统机组、系统制冷能效比与系统负荷存在正相关关系,由于建筑物室内用户侧使用率较低,系统负荷不高,实际的机组和系统制冷能效比较低,系统实际使用效益不佳。按照典型年采用温频法计算了系统的制冷季效益潜力,即制冷季常规能源代替量94403kgce,热源价值84971元,节能的热源价值制冷季一次能源节能率40.90%,供冷期二氧化碳减排量233175kg,二氧化硫减排量1888kg,粉尘减排量944kg。

地源热泵系统制冷制热工况转换方法与应用

地源热泵系统既能供热,又能制冷。地源热泵系统通过其中的水源热泵机组从岩土体提取热量,实现向建筑物供热。传统上一定规模的地源热泵系统通过水系统八个阀门切换,实现冬夏季节供热、制冷的转换。随着技术的进步,内切换水源热泵机组开始工程应用。本文分析地源热泵系统制冷制热工况两种转换方法,比较其特点,通过实际工程介绍其应用。

地源热泵系统在A高校中的应用研究

地源热泵技术属于可再生能源利用技术。地源热泵是利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换的供暖空调系统。以A高校教学楼地源热泵系统为研究对象,介绍了该系统的工程概况,并对地源热泵系统的运行制冷工况进行了测试分析。结果表明:地源热泵运行稳定,该建筑地源热泵实测机组性能系数(Coefficient of Performance,COP)可达4.4以上,地源热泵实测系统制冷能效比(Energy Efficiency Ratio,EER)可达3.5以上,地源热泵机组的负载率为62%;夏季运行时,与普通空调相比可节约运行费用约1.3×104元,经济效益和环境效益显著。

城市轨道交通地源热泵系统应用性研究

地源热泵系统是一种以浅层地热能资源为冷热源,进行能量转换的供热空调系统。浅层地热能资源,是指蕴藏于地表以下一定深度范围内(一般为200m)岩土体、地下水或地表水中具有开发利用价值的热能,其温度一般低于25℃,是近年来被密切关注及快速开发利用的清洁、环保型新能源。浅层地热能资源不受地域、资源等限制,具有储量大、分布广、零排放、可持续利用等优点,是一种绿色、环保的可再生能源。

地源热泵系统电气设计探讨

探讨了地源热泵系统电气设计。按照地源热泵系统的运行原理及优点进行了阐述。按照地源热泵配电系统的设计、机房电气的设计、末端电气的设计、系统自控的设计进行了详细说明。经过探讨,可以更好地进行地源热泵电气系统的设计,优化能源管理,节约能源消耗。得到推广应用后,可更好地促进国家的节能环保事业发展,更快地实现碳中和目标。

民用建筑暖通空调中地源热泵系统的节能设计方法分析

地源热泵是一种高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术,在民用建筑暖通空调中具有广阔的应用前景。本研究针对地源热泵户式空调系统设计中的几个关键问题进行了深入探讨,并提出了相应的节能设计方法。结果表明,地源热泵系统在民用建筑暖通空调中具有节能潜力和应用价值,通过合理的设计和运行控制,可以有效降低系统的能耗,减少对环境的污染和影响。

某住宅地源热泵系统加毛细管辐射和地板送风设计探讨

某住宅采用地埋管地源热泵为冷热源,以毛细管辐射和地板送风为空调末端,从空调冷热负荷、冷热源、地埋管换热系统、空调水系统、新风系统、末端设计与控制等方面展示了本项目的设计,为以后类似项目设计提供了参考。

地源热泵系统地下埋管换热器设计(1)

分析讨论了地下埋管换热器设计中岩土热物性参数的确定,垂直竖井的回填材料、 岩土冻结对埋管换热器的影响,埋管形式及埋管深度的选择。

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.

地源热泵系统辅助散热设备及其经济性能

地源热泵系统由于增加了地热换热器而使系统的投资增加,随着系统连续运行时间的增加,系统效率也随之下降。对以冷负荷为主的地区,当冷热负荷的比率超过2时,采用辅助散热设备后,系统的效率提高,同时系统的总投资也减少。当地热换热器出口水温超过当地土壤温度20℃时,可启动辅助散热设备运行。