浅层储能循环热泵系统技术创新和应用前景分析

浅层储能循环热泵系统是一种新型水源热泵系统,通过溢流管的连接,保证了热泵回水百分百的回灌,彻底解决了水源热泵的回灌难题。同时,避免了地源热泵在高容积率的建设区,因布管困难不易推广的难题。本文以雄安新区为例,探索如何利用水源热泵系统,借助地下储能体为人们提供和储存冷热需求,并利用浅层储能循环热泵系统助力建筑碳达峰、碳中和目标实现。     

浅层地温能开发地下水源热泵系统热平衡分析三维数值模型

为了准确模拟预测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,科学合理地设计地下水源热泵系统。本文以河北水勘院正定基地地下水源热泵示范工程为例,建立了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,该示范工程地下水源热泵系统宜采用温差为10℃的运行方案,且抽水、回灌井间距大于等于80m的设计运行方案能有效地避免未来运行过程中的冷、热贯通现象。     

水文地质勘察在南昌会展中心水源热泵空调工程中的运用

南昌市十二五规划中准备启动大型公共建筑的节能改造,建立和完善大型公共建筑节能监管体系及能耗监测体系的建设,太阳能、水源热泵中央空调系统等可再生资源在建筑设计中推广应用。本文介绍了南昌会展中心采用水源热泵中央空调系统,以地下水源为冷、热资源,经空调系统循环后的水,通过回灌井灌入地下含水层中的供水方案及水源热泵空调井的水文地质勘察及建井技术方法等,可为类似工程的设计施工提供参考。     

沈阳地下水温特征及对水源热泵工程应用分析

通过对沈阳城区50个地下水温监测井在不同时段地下水温的监测和13个水源热泵工程抽水井和回灌井不同埋深的水温监测,掌握了该区域地下水温空间分布规律,通过地下水温度分布特征分析对地下水源热泵工程设计以及指导水源热泵工程规划和建设具有重要作用。     

抽灌井的布置方式对地下水流场和温度场的影响

通过分析地下水流场和温度场的状态,确定适合水源热泵系统的最佳抽灌井布置方式。以沈阳市某住宅小区为例,利用Flow Heat1.0软件,分析了冬季在3种顺排布置和2种叉排布置情况下,抽灌井周边的地下水流场和温度场的变化情况,地下水源热泵系统运行的最佳状态是不影响地下水流场和温度场的现况。结果地下水源热泵系统受地下水流场、温度场、井距、热对流、运行模式等诸多因素的影响,在该影响因素的影响下水源热泵运行效率有所降低,通过对五种工况的最不利抽水井和回灌井的比较分析,发现抽水井的水位下降值越小、回灌井的水位上升值越小,水温度值变化越小越好。本次实例中第五种布置方式1,6,11,16号井为抽水井,其余为回灌井的布置方式最为合理,此时水位值和温度值的变化量最小。     

地下水源热泵热源井设计及施工关键问题研究

地下水源热泵系统是一种经济节能环保型中央空调系统,热源井作为系统取热或放热的源或汇是系统成败的关键。本文提出了热源井设计的方法及井结构、井数、井间距、井群布置对系统的影响,分析了热源井施工工艺流程中填砾、封井、洗井、潜水泵选择等过程的重要性,提出了地下水源热泵系统热源井设计、施工的关键问题及相互作用。最后以宝汉高速公路沿线某站点为实例,验证该研究在工程项目的可行性。     

水源热泵回灌中微生物堵塞机理研究现状

水源热泵空调系统近年来得到越来越广泛的应用,因其系统不仅减小了对环境的影响,而且属可再生能源利用技术,在节约自然能源、减少环境污染等方面也做出了突出贡献。但由于技术的不足,其系统的运行现状出乎人们意料。在地下水源热泵实践的过程中,一些已建成的且正在运行的水源热泵中,绝大部分回灌井的回灌效率随着时间的增加而减小,一部分回灌井出现回灌堵塞甚至回灌效率为零,造成回灌井彻底报废,浪费投资资金和自然资源。回灌效率一直保持最原始的效率是水源热泵长期稳定运行的决定性因素,回灌堵塞制约了地下水源热泵的推广和使用,因此需要根据其堵塞机理寻找解决办法。根据回灌堵塞的成因可归纳为三种类型:物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞。本文综述了水源热泵回灌中微生物堵塞产生机理的研究现状。     

某政府大楼空调系统技术经济分析

为解决原大楼空调系统冬季采用电加热器作为辅助热源导致能耗过高的缺点，本文提出两种改造方案。方案一在冬季采用风冷热泵作为辅助热源，制备热水进入末端分散的水-空气水源热泵，即采用“双级耦合热泵”的形式向大楼供暖；方案二采用含水层储能系统作为冬季辅助热源和分散热泵系统组成混合系统向大楼供暖，考虑到冬夏季负荷相差太大会对地下含水层产生热影响，夏季采用含水层储能系统和冷却塔联合散热。结果表明：在地下水丰足的冬冷夏热地区，采用与含水层储能系统结合的集中水源——分散热泵空调系统是政府机构大楼适用、经济的空调方案；而在缺水的地区，可采用风冷热泵作为辅助热源的“双级耦合热泵”系统。     

热泵技术的运用

地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统，但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。     

地下水源热泵对地下水温度场影响模拟与分析

能源与环境问题日益国际化、尖锐化,使得地下水源热泵技术应运而生。其高效、节能、环保的优点倍受青睐,然而在其应用过程中,系统效率会因为不当的操作而降低。通过研究采用有限元分析软件,对拟建区域地下水温度场进行模拟分析,确定在地下水源热泵系统最佳运行井距。     

热泵在燃气冷热电联供系统的应用

介绍了某生态园燃气冷热电联供能源站的技术方案。采用水源热泵利用夜间城市电网低谷电进行蓄冷、蓄热,白天用于供冷、供热,延长了燃气发电机组的运行时间,降低了运行成本,提高了供冷、供热的安全可靠性。     

某钢铁厂供水中心水源热泵技术应用

某钢铁厂为供水中心建筑拟建冷热源,结合该厂拥有温度较高的再生水、地下水的条件,最终采用水源热泵。冬季采用温度较高的再生水作为热源,夏季采用温度较低的地下水作为冷源,经济性、环保性较好。     

武汉地区地下水地源热泵的应用与分析

介绍了武汉地区的水文地质情况、地源热泵的设计和运行情况,结合几个工程实例测试分析了水源热泵机组的性能系数、系统能耗及运行费用,探讨了地下水地源热泵项目的评价方法。     

水源热泵供暖系统的调试与管理

地源热泵是一种利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖制冷空调系统。为保证水源热泵供暖系统的正常,除了在设计中认真进行水力计算,正确选择各主支管管径,保证流量的合理分配及采用地辐辅或是风机盘管供暖形式外,还应在凿供、回灌井的施工过程中严格质量监督,根据地质结构,合理布置滤管,在机组运行调试中,积极提高机组效率,并达到经济运行。     

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源（太阳能和土壤）热泵以及末端装置（风机盘管）四个主要部分实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0．6,平均供热COP达到6.5。     

西安世界园艺博览会创意馆空调系统设计

介绍了该空调系统的设计思路。该项目采用全空气变风量系统,冷热源形式为地埋管地源热泵加地下水地源热泵,采用了地板送风方式。通过合理的设备选型与控制策略设计,保证了空调系统全年的运行效果。分析了设计中存在的不足。     

双级耦合热泵在寒冷地区高层建筑中应用的模拟分析

分析了寒冷地区高层建筑供暖空调的特点,提出了四种可供高层建筑使用的、以空气为低位热源的双级耦合热泵系统。选择一幢写字楼,以空气源热泵+热泵型水冷VRF系统为例,通过建立数学模型,模拟分析了该系统在寒冷地区代表城市的运行特性,并与传统的低温空气源热泵系统进行了经济性比较。     

水源热泵与蓄能结合系统的评价体系研究

针对水源热泵和冰蓄冷的技术特点,确定了水源热泵与蓄能结合的系统的评价指标。对系统的经济性、节能性、安全性、环境效益、特性进行分析,提出该系统的综合评价体系。采用模糊综合评价方法,建立了评价模型,并得到相应的评价步骤。结合工程实例,分析了综合评价体系的应用结果,研究表明,综合评价体系可以全面反映该系统的特性,为方案决策和系统设计提供了量化依据。     

水源热泵中央空调在某工程中的应用

本文以北京市某综合大楼的改造工程为背景，比较了几种常见的中央空调冷热源方式，指出了水源热泵中央空调系统的优点，并确定了使用水源热泵空调的方案。详细介绍了该水源热泵的实施及其实际运行耗电情况。水源热泵系统具有节能环保的特点，适宜于在地下水资源丰富的地区推广使用，但必须保证地下水的完全回灌。     

Long term operation of a solar assisted ground coupled heat pump system for space heating and domestic hot water

This paper introduces a solar-assisted ground-coupled heat pump (SAGCHP) system with heat storage for space heating and domestic hot water (DHW) supply. The simulation results of the system's detailed operating performance are presented. The optimization of the system design is carried out by the TRNSYS and a numerical simulation is performed for continuous operation of 20 years under the meteorological conditions of Beijing. Different control strategies are considered and the operational characteristics of each working mode are studied. The simulating results show that the long term yearly average space heating efficiency is improved by 26.3% compared to a traditional ground coupled heat pump (GCHP) system because the solar thermal collecting system is used to elevate the thermal energy in the soil and to provide direct space heating with heat storage. At the same time, the underground heat load imbalance problem for a heating load dominated GCHP is solved by soil recharging during non-heating periods, while extra solar energy is utilized to supply DHW. The flexibility and high efficiency of the SAGCHP system could offer an alternative for space heating and DHW supply by heat pump technology and solar energy in cold winters of northern China.