地下水源热泵对井抽灌系统回灌能力研究

以西安市某水源热泵系统为例,建立对井抽灌渗流场模型,反演计算抽水过程与回灌过程的渗透系数,模拟分析含水层参数与井参数对热泵系统回灌能力的影响。结果表明:渗透系数是影响回灌能力的重要因素;相同含水层厚度条件下,应优先选择完整井地下水源热泵系统;减小抽灌井距对提高井的回灌能力效果不明显,但会提高发生热贯通的可能性;增大井径可减小抽水和回灌的压力,但会增加井的投资。回扬可显著提高回灌能力,越是回灌困难的系统,回扬效果越明显。     

多流场耦合的单井循环换热地能采集井物理场分析

作为同井回灌水源热泵的一种形式,单井循环换热地能采集井非达西效应时渗流场的研究对高效地利用浅层地热能亦具有重要意义。建立Stokes-Forchheimer-Darcy流多流场耦合的流场-温度场数学模型,利用该模型分析算例的物理场,包括温度场及水动力场时空变化规律、出水温度随时间的变化规律。其结果为今后进一步研究单井循环换热地能采集井奠定理论基础,也为有效利用单井循环换热地能采集系统提供科学依据。说明开发利用同井回灌水源热泵对于节约能源、降低碳排放、提高同井回灌水源热泵的工作效率具有重要价值。     

岩溶含水层地下水源热泵运行对地下水温度场的影响

为探究岩溶含水层水源热泵运行期间地下水温度场变化规律,以武汉市某场地地下水源热泵系统为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,分别模拟了水源热泵空调制冷和制热期间抽水-回灌目的含水层中的渗流场和温度场,并对表征岩溶发育的重要参数储水系数和孔隙度进行敏感性分析。模拟结果表明,地下水源热泵运行仅影响回灌井附近地下水温度,不会对区域含水层温度产生影响;而表征岩溶发育的典型参数储水率和孔隙度,对模拟结果的影响不大。     

闭式深井水水源热泵中央空调系统及其特性浅析

本文简要介绍了闭式深井水水源热泵系统的特点，并对一实际工程分别采用深井水水源热泵系统和溴化锂中央空调系统的经济性作了初步的比较。     

水源热泵开发浅层地热能回灌问题研究

水源热泵是浅层地热能开发中重要的技术方法之一,针对回灌难是困扰我国地下水源热泵发展的瓶颈突出问题,分析了影响因素,并提出了解决措施.结果表明,金属井管腐蚀结垢是造成回灌难的重要因素,PVC-U塑料管是成井最佳管材,可有效解决回灌问题.     

同井回灌地下水源热泵地下水渗流理论研究

建立了单一介质承压含水层中定流量同井回灌地下水源热泵抽水和回灌引发的地下水渗流数学模型；利用叠加原理推导了同井回灌地下水源热泵地下水渗流的理论解。通过分析理论解，从中得出稳态降深方程、稳态渗流速度方程、准稳态时间方程和理想井间距方程．定流量同井回灌地下水源热泵引发的地下水渗流能在很短的时间内达到稳态，并且理想井间距仪是含水层厚度和渗透系数比的函数。对于完整型的观测井不论位置如何，其平均降深均为0。     

水源热泵系统井水重力回灌的分析

根据管井理论和实践经验,分析影响水源热泵重力回灌的各种因素,介绍了回灌失败的原因,并提出相应对策。     

地下水水源热泵的水源问题研究

地下水是应用地下水水源热泵的前提。文章简单阐述了地下水温度、流量和水质对水源热泵运行效率的影响。介绍了水处理技术和回灌技术，探讨了工程中应注意“热短路”问题。     

地源热泵系统工作井优化布设地下水热量运移模拟

以某拟建地下水源热泵系统为例,针对地缘热泵空调系统工作井优化布设问题,通过建立理想的对井抽-灌概念及数学模型,模拟了特定水流及热源条件下抽水、回灌井不同间距夏季运行期间地下水热量运移过程.数值模拟结果表明,抽、灌井不同井间距对热泵系统夏季运行期间地下水热量运移过程影响显著,该方法为优化布设抽、灌井的合理间距提供了实现热泵系统良好运行的理论依据.     

常温注水井对含水层热贯通的影响机理分析

为探究常温注水井对水源热泵热贯通现象的影响,利用FlowHeat1.0软件模拟了3组情景下含水层渗流场、温度场时空分布特征,并分析了常温注水井对含水层热贯通的影响机理和抽水井水温变化规律。结果表明,常温注水井通过减小回灌井、常温注水井之间的水力坡度和延长地下水渗透途径的方式达到缓解热贯通的效果;回灌井、常温注水井流量比相同时,常温注水井在抽灌井连线的位置对含水层热贯通的影响小;抽灌量不变时,常温注水井与回灌井的流量比越大,常温注水井缓解热贯通的效果越明显;在有利地下水回灌的水源热泵系统中,布设常温注水井能有效地降低含水层热贯通程度。     

T2Well单井地下水源热泵水-热耦合数值模拟研究

以北京地区实际井参数刻画的单井地下水源热泵为研究对象,利用T2Well模拟器对单井系统地源热泵运行过程进行全面模拟,并对主要参数进行敏感性分析,探究对单井系统生产井温度、热突破时间的影响。距离井筒相同位置不同深度的点,埋深越大受回灌水温度的影响越小。每个运行周期结束时,温度场分布都能得到一定程度的恢复(同一周期内初始温度场相比)。水平方向渗透率同垂向渗透率的比值越大,越有利于回灌水在含水层中的运移,可有效保证热泵系统的取热温差。初步预计一个单井水源热泵系统能满足北京地区约1.5万m2面积建筑的供暖需求,约1.6万m2面积建筑制冷需求。     

浅层地温能开发与地下水环境影响模拟预测

为了合理地开发利用浅层地温能并保护地下水环境,针对地下水源热泵工程应用中出现的热贯通现象和地下水开采引起的地层变形问题,同时将地下水渗流场、温度场和地层变形量均作为评价内容,建立地下热交换系统模拟数值模型,计算并预测地下水渗流场与温度场的运移趋势及对地下水环境的影响。结合工程场地地下水源热泵系统实例,通过模拟计算,制定采用一抽两灌、100%回灌,并将春秋季及冬季加热卫生用水温度提高1.972倍或多加热1.972倍卫生用水的运行方案,预测结果表明该方案能够有效地避免热贯通问题并控制地层变形量,使地下水源热泵系统能够长期高效运行。研究思路与方法对浅层地温能的合理开发和地下水环境的保护有积极意义。     

水源热泵系统应用研究——以礼士宾馆水源热泵系统为例

礼士宾馆于2002年进行锅炉改造，采用水源热泵系统代替燃煤锅炉进行冬季供暖，同时夏季进行制冷。水源热泵系统的设计和安装工作是由专业队伍承担的，通过详细的水文地质调查，在宾馆四周布置了4眼抽灌井，施工过程中严把质量关，使各井满足了供水和回灌要求。2003年底，系统开始运行，采用一抽两灌方式，目前已经正常运行3个供暖季和2个制冷季，通过对该系统进行的长期动态监测，获得了大量真实可靠的数据，为研究水源热泵的应用条件提供了依据。     

太阳能与矿井水互补转轮除湿空调系统研究

为了充分利用矿井水的低焓地热能,文章构建了太阳能和矿井水互补转轮除湿空调系统,系统用低温矿井水处理显热,用转轮除湿机处理潜热,太阳能和高温矿井水互补驱动转轮除湿机再生。在TRNSYS中进行了建模和模拟。结果表明:当低温矿井水水温≤16℃时,可满足系统显热冷却要求。高温矿井水水温为40℃时,制冷季82.8%的再生热量由矿井水源热泵提供,其余再生热量由太阳能提供。系统制冷季平均热力性能系数COP_th为1.5,平均电力性能系数COP_e为2.2。与传统蒸汽压缩空调系统相比,太阳能与矿井水互补转轮除湿空调系统节能率可达到55.8%。     

杨凌某小区地下水源热泵空调系统冬夏季能效状况实测与分析

以杨凌某小区地下水源热泵系统为对象,于2010年2月及8月份对系统的各用能设备进行实地监测。结合现行能效标准,提出了水源侧输配系统、用户侧输配系统、热泵主机及热泵系统的能效指标。经测试,水源侧、用户侧输配系统及热泵系统均处于非节能状态,热泵主机处于节能状态。该测试结果对于分析各用能设备能耗、发掘系统节能潜力、提高地下水源热泵系统能效具有指导意义。     

单井抽回两用系统在浅层地热能开发中的应用

针对传统的一井抽水多井回灌技术和工艺存在占地面积大、管理不便等问题,在分析目前水源热泵地下能源采集系统问题的基础上,经研究和试验,设计并选择单井抽回两用系统的成井方法,实现了在同一眼井中达到抽取地下水和回灌循环水两种功能.通过设计改进和实际应用及运行,结果表明该系统性能稳定、能量交换效率高、室内温度适宜舒适,达到了预期效果和目的.     

浅析贵州毕节地区煤矿矿井水的资源化与综合利用

贵州毕节地区煤炭资源丰富,在煤炭资源开发过程中产生大量的矿井水.介绍该地区煤矿矿井水的资源化与综合利用现状,分析矿坑充水类型和充水水源,对矿井水进行分类和资源化、综合利用分析.     

高效换热的CO2水源热泵系统的实验研究

为进一步提高跨临界CO2水源热泵系统的效率,对原有试验台进行改造,建立新的CO2水源热泵系统。新的水源热泵实验台采用新型套管式蒸发器和气体冷却器。在实验中考虑气体冷却器进水温度分别为15、20、25℃3种工况,对CO2水源热泵提供温度为45~70℃热水时系统的性能进行分析。结果发现,采用新型换热器可使热泵系统效率提高。气体冷却器进水温度越低,热泵系统的制热效率越高。降低冷却器出口工质的温度有助于提高系统的制热效率。相同的进出水温度下存在较优的蒸发温度。制取的热水温度越高,热水的质量流量越低。     

地下水源热泵砂淤层阻塞试验系统研究

提出针对地下水源热泵系统阻塞机理研究开发的砂层阻塞模拟试验系统。该观测系统采取透射式观测方案,可以实时、直接地观测砂层渗流的变化和阻塞物的空间时间变化;系统采用双向水流驱动,可以模拟地下水源热泵系统回灌和回扬的渗流条件;本试验系统可以同时模拟地下水砂层中颗粒、气泡和微生物运移并阻塞孔隙水流的过程以及其耦合作用,可为进一步解决具体技术问题,如采用水回灌、环境安全评估等提供必须的实验基础。最后通过对砂砾和玻璃珠颗粒作对比性试验,从试验结果得出试验系统在研究砂层淤堵机理上是成功的。     

水源热泵空调系统不同末端性能分析

以辽宁某医院的空调系统为例,对水源热泵分别与风机盘管及毛细管网联合运行的2种空调系统的运行能效进行对比研究。通过运行数据分析可知,制热时水源热泵与风机盘管系统COP为2.72,水源热泵与毛细管网系统COP为4.21;制冷时水源热泵与风机盘管系统COP为5.82,水源热泵与毛细管网系统COP为7.78。水源热泵与毛细管网末端联合运行的空调系统运行能效均高于水源热泵与风机盘管末端系统的运行能效,具有明显优越性。