地下水源热泵系统水源侧运行分析及改进

地下水源热泵系统在实际工程中运行良好,可以有效降低建筑空调、供暖系统碳排放量。为掌握地下水源热泵在实际中的运行状况,选取某公共建筑地下水源热泵项目为研究对象,介绍了该项目历史运行情况,重点分析了水源侧在实际应用中出现压力升高、循环水低流量、地下水回灌不畅问题时如何解决,指出了问题产生的原因并提出了相应的改进措施。结果表明,在既有条件下,换季期间要注重水源侧维护保养,水源侧合适的流量、压力、回灌率是系统正常运行的前提,同时要定期监测地下水温、水质,确保系统高效运行。研究结果对从事此方面工作的人员具有一定的参考价值。

沿海地区地下水水质特征及其对地下水源热泵系统潜在性危害

沿海地区地下水化学条件复杂,为查明地下水水质对地下水源热泵系统(GWHP)的危害,对危害机理进行了研究。通过对江苏省盐城地区潜水和第Ⅰ承压水的水化学分析,确定主要离子来源以及成因作用,重点分析了Mg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)的危害性,最终利用水文地球化学软件PHREEQC计算饱和指数Is,分析了地下水越流混合作用、地下水回灌叠加对地下水源热泵的潜在危害。结果表明:盐城地区地下水TDS(溶解性总固体)质量浓度高,硬度高,Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)是主要质量浓度异常的离子;潜水ρ(TDS)为180.42~4 497.00 mg/L,ρ(Na^(+))、ρ(Mg^(2+))、ρ(Ca^(2+))分别为278.16、72.91、72.74 mg/L,ρ(HCO_(3)^(-))、ρ(Cl-)分别为487.33、298.76 mg/L;第Ⅰ承压水ρ(TDS)为508.50~17 182.00 mg/L,ρ(Na^(+))、ρ(Ca^(2+))、ρ(Fe^(2+))分别为1 595.06、564.57、4.50 mg/L,ρ(Cl-)为4 560.06 mg/L。地下水运移过程受到溶滤作用、古海水入侵作用等多种水岩反应的影响。地下水源热泵长期运行主要会呈现Fe(OH)_(3)结垢、CaCO_(3)与CaMg(CO_(3))_(2)沉淀结垢等问题。

基于实际运行数据的某地下水源热泵系统的节能运行分析

本文针对某酒店地下水源热泵系统,通过分析冷热源监控系统的温度、流量、压力以及设备耗电量等实际运行数据,查找系统运行中存在的问题,提出设备及系统的优化运行策略,建议在空调冷热源监控系统加入自学习功能以实时准确地调整设备运行策略,提高系统运行能效,从而实现空调系统节能减碳的目的。

CO_2跨临界低温地热源水—水热泵的实验研究

研究用CO2 跨临界循环热泵系统开发低温地热资源 ,详细介绍了CO2 跨临界循环热泵系统的运行机理、装置特点、热源选取。通过低温地热源的模拟实验 ,给出实验最优工况的调节方法 ,这对开发应用CO2

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。

水源热泵系统应用对地下水环境的影响

根据地下水动力学原理、热传递数值模拟技术和热泵系统场地地下水环境的实测数据,推导热泵系统运行过程中抽灌井群引起的地下水动力场范围,定量计算热泵运行起始期、建筑物年内冷热负荷失衡等情况的地温场变化,分析热泵系统运行对地下水水质、细菌的影响。结果表明:年内冷热负荷平衡有利于热泵系统的长期运行;当冷负荷大于热负荷时,热泵起始期应在冬季,反之,起始期应选在夏季;热泵系统运行过程中,对地下水水质影响不大,温度变化会抑制细菌的生长。

天津市地下水源热泵系统适宜性分区

根据天津市的地质、水文地质和环境地质条件构建了二级评价体系。利用综合求权法,通过集成层次分析法和非结构性模糊赋权法所求因子权重确定评价因子的综合权重,然后采用综合指数法进行地下水源热泵系统适宜性分区评价。结果表明,天津市第Ⅱ—Ⅳ含水组地下水源热泵系统适宜区面积为3 866 km2,较适宜区面积为13 496 km2。

深部地层储能技术与水源热泵联合应用工程实例

在详细阐述深部地层储能与水源热泵联合应用技术要点和设计方法的基础上,以天津市地矿珠宝公司改燃工程为实例,介绍了该工程运行系统的设计,并对系统冬季采暖运行实测数据进行了分析。结果表明:深部地层储能与水源热泵联合应用技术是一项与地质构造、水文地质条件、热(冷)负荷需求、室外温度变化、末端散热(冷)设备等多种因素相关的复杂系统。在地质条件和末端散热设备一定的前提下,室外温度是影响供暖系统运行状态参数变化的主要因素,随着室外温度的变化,系统运行参数也随之发生变化,系统运行时各参数之间相互变化规律可为今后相关的工程设计与应用提供有益的参考。

复合供能系统优化配置和运行策略研究

针对由微小型燃气轮机分布式供能系统和地下水地源热泵组成的复合供能系统,以北京市某典型医院为应用对象,分别以年总费用和天然气年节能率为优化目标,对系统在经济最优、以热定电和节能最优3种运行策略下的优化配置和运行规律进行了研究。结果表明,与"电制冷机+燃气锅炉+市电"的常规分供方案和"地下水地源热泵+市电"方案相比,复合供能系统具有经济、节能与电力调峰性能明显等综合优势;与"联合循环+燃气锅炉+电制冷机"模式相比,复合供能系统在传统的经济最优和以热定电运行策略下并不节能,但在节能最优运行策略下可实现节能。

地源热泵系统可持续运行地下水热量运移模拟

以成都平原某地下水源热泵系统工程为例,模拟该系统夏季运行期间特定水流和热源条件下地下水流-热量耦合运移过程,分析随各因素变化的地下水热量运移过程对热泵系统可持续运行的影响。基于描述地下水热量运移的对流-弥散数值模型,将热泵系统复杂的井群布设及运行方案简化为"对井抽-灌"的理想运行模式,选取夏季运行结束时回灌井地下水热量影响范围及抽水井出水温的变幅作为评价依据,定量评价冷负荷设计、抽-灌水井布设方案及系统工作运行模式等因素变化对地下水热量运移过程的影响,为其可持续运行提供理论参考。模拟结果表明,该地下水源热泵系统在夏季运行时抽-灌水井间将发生热贯通现象,其程度强弱受抽-灌循环水量变化的影响相对明显,宜采取"大温差、小流量"的运行模式.

水源热泵应用的细节技术探讨——以北京地区为例

鉴于水源热泵系统中存在一些技术问题未被人们所认识或未引起足够的重视,本文详细阐述了抽灌平衡时地下水动力场及温度场的影响范围估算、抽灌井轮换、水资源保护与热泵效率的关系、抽灌群井布置方式、区域地下水流场对抽灌井布局的影响、浅层地热能储量消耗与热泵的关系、起始运行期选择等七个关于热泵应用的细节技术,为应用水源热泵系统的用户和有关部门提供科学参考,以扬长避短,充分发挥水源热泵系统环保节能的优点。

水源热泵系统对地下水水质及微生物的影响

为了解地下水源热泵运行对地下水环境(地下水化学、水质及微生物)的影响,本文利用沈阳市已建地下水源热泵工程场地,对回灌井定期(2013年7月至2015年10月)监测水质及微生物,并对监测数据进行分析.结果表明:水源热泵系统运行对地下水化学类型(由HCO3·SO4-Ca·Mg型变化为监测早期的HCO3·SO4·Cl-Na·Ca及监测后期的HCO3·SO4-Na·Ca·Mg型)及微生物的生长速率(温度变高或变低均抑制微生物的数量)产生了一定的影响;对地下水中稳定化学组分的浓度影响不大,对"三氮"及Fe、Mn浓度产生波动,导致地下水质量等级略有变化.因而今后工作还需进一步加强热泵系统运行对地下水环境影响监测.

几种地下水热泵系统的水路连接方式

比较了空调水系统与生活热水水系统完全分开、相关联且井水系统串级、完全分开但设有电动三通阀、生活热水采用热回收型水源热泵机组这四种水路连接方式 。

地下水源热泵户式中央空调冷凝热回收试验研究

介绍了带冷凝热回收的地下水源热泵户式中央空调的工作原理和所设计样机的构成,并对其在地源制冷兼制热水、地源制热兼制热水和单独制热水三种模式下进行了测试。在此基础上绘出了冷凝热回收制热水对样机系统重要参数的影响曲线,并对实验结果进行了分析。

热源井抽灌同井连续取/放热特性试验

针对抽灌同井连续运行特性的研究不足,利用单井循环地下换热系统砂箱试验台,以沈阳和上海2地采暖期和空调期的时间尺度为依据,分别开展了连续取热和连续放热2种运行模式下抽灌同井运行特性的试验研究。结果表明,抽灌同井在该试验条件下对取热工况更加敏感,取热比放热更为困难。在连续取热工况下,含水层在受到外界初次干扰的影响更为明显,第2个运行周期的累计取热量降幅为6个运行周期累计取热量降幅的57.1%。在热/冷负荷占优的地区,应根据建筑负荷采取辅助手段及时对含水层进行热量/冷量补给,保证热泵机组高效运行。

河北水勘院正定基地地下水源热泵系统热平衡问题分析及对策

为了准确模拟预测河北水勘院正定基地地下水源热泵系统运行期间的地下水渗流场与温度场的变化规律,避免未来地下水源热泵系统运行期间出现的冷热贯通现象与冷热堆积问题,通过总结分析地下水源热泵的应用与模拟研究现状,针对浅层地温能开发与地下水环境模拟中存在的问题,建立了相应的地下水渗流与热量运移三维耦合数值模型,并结合未来地下水源热泵系统的运行工况,预测分析了不同条件下未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势.结果表明:该示范工程按设计方案运行,抽、灌井之间存在热贯通现象及冷堆积问题;提出了当浅层地温能开发存在冷堆积时,在不改变冷热负荷和抽灌井间距时,可采用运行一周期后互换抽水井与回灌井的方案,以有效缓解地下水源热泵工程热贯通现象与冷堆积问题.

地下水源热泵热源井布设合理性评价指标体系

目的评价地下水源热泵工程热源井布设的合理性,确立相应的评价标准与方法.为更加合理地布设地下水源热泵工程热源井的实际工程提供参考.方法综合考虑水文地质条件、建筑物冷热负荷条件、周边环境条件等热源井设计影响因素,利用层次分析法确定各影响因素的权重,并运用综合指数法对比评价沈阳市浑南新区(A)和大东区(B)两项地下水源热泵工程的合理性.结果A工程地下水源热泵热源井布设合理性等级为Ⅱ级,较合理;B工程地下水源热泵工程热源井布设合理性等级为Ⅳ级,不合理.结论地下水源热泵工程热源井布设评价方法和评价标准具有一定的针对性和可操作性,可以推广到其他地下水源热泵工程的热源井布设合理性评价,为地下水源热泵系统的设计人员提供了简单和实用的技术方法和设计依据.

基于模糊层次分析法的沈阳市地下水源热泵适宜性分区

为了更好的在沈阳市应用地下水源泵空调系统,需要对沈阳市地下水源热泵的适宜性进行分区。现在分析沈阳市地下水源热泵应用影响因素的基础上,应用模糊层次分析法建立了沈阳市地下水源热泵选址的评价指标体系和评价模型,对沈阳市地下水源热泵的适宜性进行了分区。在该市的A、B、C、D 4个区中,D区是适宜区;A区是较适宜区;C区是一般适宜区;B区是不适宜区。

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。

地下水渗流作用下埋管换热器动态设计研究

由于土壤换热的复杂性及地源热泵系统实际运行的耦合作用,地埋管设计需要考虑到实际地下水渗流及其动态性能。通过对某实际工程进行热响应试验,测算出该地地下水渗流速度;在此基础上建立逐时负荷-热泵机组-地埋管换热器耦合模型对该工程埋管设计进行动态分析。最后在此设计工况下对系统全年运行情况进行模拟分析,为该地源热泵系统运行提供参考依据。