天津城区地源热泵地下储能系统应用现状分析

天津市地源热泵地下储能系统从开始建设至今已进入用户数量稳定、运行平稳阶段。回顾天津市地源热泵系统应用研究发展过程,通过全面评估天津城区地源热泵地下储能系统现状,总结分析了诸如水文地质条件和回灌能力减弱的关系、提取温差不够使循环水量过大、对井采灌和同层采灌在实际操作中的困难、冷热负荷差造成井下温度场变化对局部地下水环境有影响、系统运行操作以及监测维护几方面的现状和问题,针对这些问题提出技术层面和管理层面的解决建议。

天津召开地源热泵地下储能系统建设运行技术规范培训会

12月6日，天津市凿井协会召开地源热泵地下储能系统建设运行技术规范培训会，邀请有关专家系统讲解了相关条文，并与各会员单位签署自律承诺书。该技术规范由市水文水资源中心编制，于2013年由市技术监督局作为地方标准颁布实施，内容主要包括勘查、取用地下水资源论证、井群设计、施工方案、施工工艺、抽水试验与回灌试验、热源井验收、配套设施、运行与监测及地埋管地源热泵地下储能系统建设与运行等环节，涵盖地源热泵地下储能系统工程建设全过程。

地下冷热储能系统热力分析

从热力学和传热学的角度,分析了地下冷热储能系统的特性,并与地源热泵系统进行了比较。地下冷热储能系统主要是被动供冷或供热,具有更高的能效。因此,需要提高储存能量的品质以达到被动利用的水平,并采用合适的末端放宽用户侧对能源品质的要求,以达到提高储能效率和能源利用率的目的。而构置地下冷热储能过程的冷热分层或分区在最大程度上保持了储能过程的能源品质,同时也强化了传热。

谷电储能供暖系统优化设计方法

为应对北方清洁供暖,本文提出了一种谷电储能供暖系统,旨在充分利用地热能和储能技术的优势,满足冬季清洁供暖。首先,对该系统进行了介绍。然后,针对该系统提出了一种优化设计方法,在系统满足建筑在典型年的逐时热负荷要求的基础上,以典型年的年化总成本(包括年化初始成本和年化运行成本)为目标函数,进而通过求解最小目标函数对各设备容量进行优化设计。其中,在典型年的年化运行成本计算中,将所采用的系统运行策略进行了详细介绍。最后,以北方地区某多层办公建筑冬季供暖为例进行计算。在未采用优化设计方法前,系统所需的年化总成本为84.26万元,而采用该方法后,该系统所需的最小年化总成本为61.90万元。经过优化设计后,地源热泵机组额定制热量、蓄热水箱体积以及电锅炉额定制热量的最佳容量分别为1276369 W、1022 m^(3)和2604791 W。本文提出的综合能源复合系统及其优化设计方法为北方地区提供了清洁供暖的选择,对我国能源转型具有重要意义。

梯级利用地下水储能的地源热泵空调系统分析

为了探究梯级利用地下水储能的地源热泵空调系统能量利用率,基于[火用]分析理论建立了系统热力学数学模型,分析了蒸发温度和冷凝温度对新型地下水源热泵空调系统及其系统部件[火用]效率和[火用]损失的影响。研究结果表明:新型地下水源热泵空调系统比传统地下水源热泵空调系统节能效果更加显著,前者总[火用]效率比后者总效率提高了38.99%,且前者损失比后者[火用]损失降低了36.38%。当蒸发温度增加10℃时,新型系统效率提高14.80%,[火用]损失降低18.88%;当冷凝温度降低10℃时,新型系统[火用]效率提高15.16%,[火用]损失降低19.73%。所有部件中空气加热器的[火用]损失最大,是需要进行改进和优化设计的重要部件。

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。

地源热泵系统地下水热量运移阶段特性模拟研究

含水介质中地下水热量运移过程模拟是地源热泵系统这类新型浅层地温能利用工程科学论证的重要内容。通过建立饱和含水介质中热量运移对流-弥散数学模型,模拟了拟建地源热泵系统理想的对井抽-灌运行特定水流及热源条件下地下水热量运移过程。结果表明热泵系统完整运行周期(一年)内地下水热量运移过程具有显著的"阶段性"特征,"夏、冬抽-灌输运"和"春、秋停运蓄存"两阶段取决于不同的作用因素。从数学和概念模型两方面讨论了地下水流作用对热量输运过程的决定性影响,说明不同时期抽、灌井互换运行是解决拟定工作模式下热(冷)能浪费问题的理想途径。

地源热泵地下换热系统的实验研究

地源热泵地下换热系统对于地源热泵系统的稳定运行和地源热泵系统的投入成本起着关键的作用。为了对地下换热系统换热效果和周围土壤的温度场进行实验研究,我们在北京工业大学高科技能源楼建立了一套包含60套不同结构地下换热系统的实验台。利用温度及流量测试装置获得运行过程中温度变化并计算换热最,探求不同结构地下换热系统的换热情况。本实验台还可以收集系统运行过程中地下换热系统的传热温度扩散半径,实验系统不仅为地源热泵的设计提供了数据,而且为地源热泵的深入研究提供了平台。本文给出的部分实验结果证明,根据当地地质情况、负荷需求及系统运行模式配置能源井是至关重要的。

地下水地源热泵系统设计与应用讨论

结合北京地区一些地下水地源热泵系统工程的实际应用情况,从地质勘察与设计、空调系统设计两个方面,讨论了系统设计与应用中涉及到的水文地质条件、热源井的设计、地下水回灌、空调系统形式以及空调负荷特性等问题。

神经网络模型在地源热泵地下埋管换热系统中的应用

针对不同输入和输出变量建立了神经网络预测模型 ,对埋管换热进行模拟计算和预测 ,计算结果表明 :神经网络的模拟值与实验值相当一致 ,计算精度高。

地源热泵地下换热系统热响应测试及分析

土壤源热泵的应用具有地域特性,不仅不同地区应用情况不同,就是同一地区因地质条件的差异而有所不同,所以土壤特性的测试工作十分重要。本文根据上海某展示中心项目地下换热系统测试,对地埋管换热器系统的热响应进行了测试和分析。

含地源热泵与混合储能的区域能源系统协同调度

充分调用系统内可再生资源、合理配置系统内各机组容量、利用储能设备解耦各能量之间的耦合关系是降低系统运行成本的重要手段。利用场景分析法,建立了可再生能源出力及负荷不确定性模型,在此基础上,将地源热泵及混合储能系统引入区域综合能源系统,以地源热泵系统解耦CCHP机组“以热定电”约束,并制定合理的长、短期储能协调运行方案,以系统运行成本最小为目标建立了包含能量转换、存储设备在内的区域综合能源系统日前调度模型。运用Yalmip、Matpower工具箱,利用Cplex求解器在Matlab环境下对IEEE39节点系统进行仿真分析,求得夏、冬季典型日运行成本最低情况下的各机组出力情况与组合模式。仿真算例表明,合理调用区域系统内风、光、地热能,并采用长、短期储能相结合的混合储能协调调度形式,能够实现能量的季节性转移,为区域综合能源系统运行带来经济优势,提高能源利用率。

地下水地源热泵系统运行对热泵场地地温场的影响研究

近些年来,随着我国经济的快速发展,环境污染问题,特别是雾霾天数的增加,使得政府和民众越来越多地关注清洁能源的开发利用。浅层地温能作为一种清洁、可再生能源,具有良好的环境效益和节能减排效果,其开发利用越来越多的受到政府关注。地下水地源热泵系统是目前应用较广的一种浅层地温能开发利用方式,特别是在沈阳市。

科学认识、宣传与建设地源热泵系统，切实加强地下环境监测工作

在阐明地源热泵系统的基本原理、优缺点与适用条件的基础上,对"浅层地热能"的表述提出了异议;指出了当前地源热泵工程建设中的六个主要问题,提出了在保护地下资源环境的前提下发展与建设地源热泵系统的四点建议。

武汉市区地下水地源热泵系统应用适宜性分区

影响地下水地源热泵系统应用适宜性的主要因素为水文地质条件和对环境的影响程度。文章阐述了武汉市区岩土的工程地质条件、水文地质条件,分析了地下水地源热泵系统应用对环境产生的影响,采用多种方法对武汉市区地下水资源量进行了计算,在此基础上,考虑水文地质条件和对环境的影响程度两个主要因素,将武汉市区地下水地源热泵系统应用划分为适宜区、基本适宜区、适宜性差和不适宜区4个区,并进行了分区评价。

地源热泵地下埋管换热器系统形式及设计计算

本文介绍了地源热泵地下埋管换热器系统形式及设计计算中的有关问题,其中包括埋管方式、埋管深度、地下埋管系统的环路形式、埋管材料、埋管间距、埋管系统的管径选择及水力和热力计算等问题。

地源热泵实验研究用地下换热系统

地下换热装置对于地源热泵系统的稳定运行和地源热泵系统的投资起着关键的作用。为了对地下换热系统换热效果和周围土壤的温度场进行试验研究,在北京工业大学高科技能源楼建立了一套包含60种不同结构的地下换热系统的实验台熏探求不同结构地下换热系统的换热情况。试验系统不仅为地源热泵的设计提供了数据熏而且为地源热泵的深入研究提供了平台。

地下储能系统在天津市河西区青少年宫项目中的应用

具体介绍了天津市河西区青少年宫地下储能中央空调系统利用地下水供暖和制冷系统存在的问题,并对解决出现的问题提出了建议。

以废弃冻结管为地下埋管换热器的地源热泵系统设计研究

煤矿冻结法施工后遗留大量废弃的冻结管,这些冻结管管径粗,埋深大。用废弃冻结管作为地埋管换热器,不但换热量远超过传统地源热泵的地埋管换热器,而且废物利用,大大节约了工程投资。文章以实际工程为例,介绍了利用冻结管作为地源热泵换热器的热泵系统工程设计方法。

三门峡市正和小区地源热泵系统地下水回灌问题研究

随着人们对环境和能源问题的重视,地源热泵系统作为可再生能源利用的一种重要形式,得到了快速的推广。结合三门峡地区正和小区项目进行了地下水回灌问题的研究,分析了回灌存在的问题并提出解决方法,为三门峡地区地源热泵技术的应用提供了一些相关的资料。