地源热泵系统地下换热结构体合理间距确定

地源热泵系统依靠地埋管换热孔、抽水回灌井等结构体实现换热、取热、储热,地埋管换热孔间距、抽水回灌井间距对地源热泵系统运行是否真正节能起着非常关键的作用。从研究地埋管周围岩土体温度变化对单孔换热功率的影响着手,分析影响传热、换热的因素,提出一个确定地埋管间距的经验公式;研究抽水回灌井之间水热传递和运移方式,提出一个确定抽水回灌井间距的经验公式,可供工程应用参考。     

北京某厂区地埋管地源热泵系统运行分析及建议

为了分析地埋管地源热泵项目的运行情况和影响因素,提高地埋管地源热泵系统的科学性和合理性,以北京某厂区地源热泵系统项目为例,介绍了项目勘察和系统设计情况,并与实测的运行2年内岩土体温度场的热平衡及温度变化、地埋管进出水温度及单孔延米换热量等指标进行了对比分析。监测表明,该项目岩土体热平衡分析结果与岩土体温度实测分析结果基本吻合,冬季、夏季实际运行工况优于测试工况,实际单孔延米换热量小于相同工况下根据测试条件反推出的单孔延米换热量。同时进一步指出地埋管地源热泵项目应该加强前期勘察及热响应测试、后期运行维护管理和长期监测。     

淮安城市规划区地源热泵系统应用可行性分析

介绍了淮安城市规划区水文地质条件、岩土体结构、地温场特征以及岩土层的热物理参数,结合地下水地源热泵系统和垂直地埋管地源热泵系统的应用特点,对两种类型的地源热泵系统在淮安规划区应用的可行性进行了分析。结果表明城市规划区面积约97.5%的区域不适宜应用地下水地源热泵系统,仅在规划区西北角小范围内较适宜应用;而垂直地埋管地源热泵系统可适宜在规划区内大面积推广应用,地埋管深度一般100m左右;最后对规划区两种类型的地源热泵系统应用过程中需要注意的几个问题进行了阐述,为淮安城市规划区地源热泵系统规划与试点工作提供了科学依据。     

基于Monte-Carlo参数模拟的体积法评价浅层地温能资源

为了准确评价浅层地温能资源以便科学合理的对其进行开发利用,在对已有的评价方法进行分析研究中,发现体积法在资源评价中存在参数赋值不确定的问题,而获取准确的计算参数对准确的评价地温能资源十分重要。采用蒙特卡罗法,通过计算样本的频率可以较好地评价和描述计算结果的可信度,弥补体积法的不足。该文以丹阳市滨江新城为例,基于现场热响应实验和开发利用适宜性分区成果,对研究区每个钻孔中的样品利用蒙特卡罗法模拟体积法计算不确定性参数,从而分区计算丹阳市滨江新城浅层地温能热容量、地下水地源热泵系统换热功率和地埋管地源热泵系统换热功率。结果表明,丹阳市滨江新城在200m深度范围内浅层地温能热容量为5.14×10~(13)k J/℃,在100m深度范围内浅层地温能热容量为2.81×10~(13)k J/℃。地埋管地源热泵系统的换热功率明显大于地下水地源热泵系统的换热功率,具有更广阔的开发前景。     

岩土体蓄能能力研究与分析

采用ABAQUS有限元软件对特定条件下地埋管地源热泵岩土层储能能力及过程进行模拟,并根据试验场监测数据对地下水地源热泵系统进行研究分析。地下岩、土、水体具有较强的热能调蓄能力,在工程设计及应用中,应充分发挥其特性,兴利除弊,才能有效发挥浅层地温能资源的作用。     

国内首台车载浅层地温能响应试验台交付使用

不久前,由北京市地质勘察技术院华清荣吴公司自主研制的国内首台对外销售的大型车载浅层地温能冷热响应试验台通过验收并交付安徽省地质环境监测总站使用,标志着国内用于地埋管地源热泵系统前期岩土热物性及地埋管换热器换热能力实验设备商用的开始。     

地源热泵地埋管温度场研究分析

地源热泵研究中的重点问题是地下埋管换热器在土壤中的传热过程,在既有传热模型的基础上,建立了地下埋管换热器管群及周围土壤温度场的数学模型,利用FLUENT软件进行地下埋管换热器管群换热及土壤温度场的模拟,分析总结换热器循环水的进口温度、进口流速、地下渗流等因素对地下埋管换热器换热性能的影响。     

地源热泵系统地层埋管换热实验分析

地源热泵系统就是利用地层岩土蓄冷或蓄热,通过植入到地层中的埋管换热器与岩土进行热量交换实现热泵运行,地层温度稳定,影响因素较少。文章介绍了邢东矿安全生产调度指挥中心大楼中央空调系统的设计、实施及效果,通过热工实验测试数据证明地层埋管、换热无论是冬季取热还是夏季冷却,运行稳定,效果较高。     

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3 183 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。     

基于线热源模型岩土热物性参数计算方法——以贵阳市开磷城项目为例

地源热泵系统,最主要的就是地埋管换热器的设计;而地埋管换热器的关键,就是确定岩土的热物性参数。结合贵阳开磷城地源热泵系统,基于线热源模型探讨地源热泵系统热响应测试的原理、计算方法和数据处理。分析得出区域内岩土导热系数为10.49W/(m·℃),容积比热容为6.36×106J/(m3·℃);钻孔延米换热量夏季为137.48W/m,冬季为72.85W/m。数据显示该项目适宜采用地源热泵系统。     

河北省浅层地热能资源潜力评价

浅层地热能是一种清洁的能源,分布广储量大,在供暖制冷等行业有着广泛的利用前景,其合理的开发利用需以资源量的合理评价为基础。通过层次分析法对河北省地下水源热泵系统和地埋管热泵系统进行适宜性分区,在分区基础上对适宜区和基本适宜区进行资源量评价,应用热储法计算河北省地源热泵系统热容量为505.1×10¹⁴ kJ,折合标准煤166 432.259×10⁴ t;利用地下水量折算法得出地下水源换热功率为地下水源热泵系统换热功率21.16×10⁷ kW,单位换热量法计算的地埋管热泵系统换热功率为51.27×10⁷ kW;开发利用潜力地下水热泵系统冬季可供暖面积47.02×10⁸ m²;地埋管热泵系统冬季可供暖面积113.93×10⁸ m²。可见河北省浅层地热能资源量丰富,开发潜力巨大。     

乌鲁木齐地区地源热泵热井钻进及成井工艺

以新疆乌鲁木齐地区某地源热泵工程为例,介绍了乌鲁木齐地区砂砾石、积岩和泥岩地质条件下的地埋管换热系统热井钻进及成井工艺。     

武汉都市发展区浅层地热能应用潜力评价与研究

根据武汉市工程地质、水文地质特点、热物性特征及地源热泵系统的适用性,利用模糊综合评判方法对武汉都市发展区浅层地热能开发利用适宜性进行区划,计算都市发展区浅层地热能热容量。以地埋管地源热泵系统为例,对武汉都市发展区地埋管地源热泵系统可开发利用资源量进行分析,估算地埋管地源热泵系统制冷和供暖潜力,为武汉都市发展区浅层地热能合理开发利用提供科学依据。     

地埋管地源热泵系统及存在问题分析

在阐明地源热泵系统的基本原理及国内外发展现状的基础上,分析了地埋管地源热泵系统在推广宣传、设计施工以及后期管理运行阶段中存在的一些主要问题,最后就在保持地埋管地源热泵系统可持续发展的前提提出了几点建议。     

黄石城市规划区浅层地温能赋存条件及开发利用潜力评价研究

对黄石地区浅层地温能赋存条件及开发利用潜力的系统研究尚属空白.在系统分析黄石城市规划区浅层地温能赋存条件及相关热物性参数的基础上,开展浅层地温能开发利用适宜性分区及开发利用潜力评价.结果表明,研究区浅层岩土体地温为18～22℃,可开发利用条件较好;研究区地下水地源热泵建设较适宜区面积为6.94 km2,无适宜区;地埋管...     

土壤中水分对地埋管换热器换热特性的影响数值模拟

采用计算流体力学软件对土壤不同含水率、不同渗流速度下垂直U型地埋管换热器换热过程和地埋管群之间的热干扰进行数值模拟,给出了地埋管逐时出水温度,分析了不同含水率、渗流速度下地埋管换热器换热量变化规律及地埋管之间的相互热干扰。     

间歇运行工况地源热泵系统的模拟

利用数值模拟方法建立了地源热泵竖直U型埋管非稳态温度场的三维数学模型,并把U型埋管回水温度与建筑物负荷结合起来,首次建立了地源热泵系统动态模型.根据模型可以得到一个周期地源热泵间歇运行工况土壤的温度分布、每米换热量和热作用半径等参数.     

地源热泵技术节能性分析

针对地热资源利用率低、地源热泵能效难以提高的问题,基于工程热力学原理,对地源热泵系统和空气源热泵系统的组成及运行特性进行了理论对比分析,结合工程案例测试数据量化分析了地源热泵技术相比于空气源热泵技术节能原因。总结了地源热泵技术节能的主要影响因素,最终从地理环境勘查、地埋管方案设计、系统设备选型、系统运维管理4个方面提出了地源热泵能效提高的改进建议。     

井陉县奥陶系灰岩浅层地温能开发利用潜力研究

为研究井陉县奥陶系灰岩所蕴藏的浅层地温能,在井陉县的河谷内实施热响应试验钻孔一眼,测试了其岩土体物理力学、热物性参数及地温场特征,发现该地区10 m以深平均地温达到了16.77 ℃,夏、冬季工况测试条件下单位延米换热量分别为68.38、65.78 W/m。通过选取地下水位埋深、地下水流速等8项指标对井陉县进行了地埋管地源热泵适宜性评价,将评价区划分为较适宜区、适宜区和不适宜区,其中较适宜区面积为244.12 km²,占总面积的16.82%。在此基础上对较适宜区进行了资源潜力评价,计算了其资源潜力及节能减排能力。为了更好的验证井陉县奥陶系灰岩所蕴藏的浅层地温能具有开发利用价值,安装了相关配套应用工程及监测设备,监测了在不同工况测试条件下的耗能量,通过与普通家用空调耗能量进行对比分析,使用地埋管地源热泵年运行成本约为使用空调成本的55%,具备开发利用价值。     

砂土层占比对双U型地埋管换热器换热性能影响研究

以西安两处地源热泵项目为工程背景，基于恒热流线热源模型和斜率法，对双U型地埋管换热器(DUBTHE)开展现场岩土热响应试验(TRT),分析了砂土层占比、管径对DUBTHE换热性能的影响。结果表明：当砂层占比分别为16.71%,45.99%时，其岩土初始平均温度、综合导热系数分别为17.70℃,1.54 W/(m·K)和18.83℃,1.79 W/(m·K);通过权重法计算的岩土综合导热系数是现场TRT测得的1.15～1.25倍；当砂层占比由16.71%增加到45.99%时，岩土初始平均温度和综合导热系数分别提高了6.38%和16.23%,并随着管径由25 mm增大到32 mm时，夏、冬季单位延米换热量分别提高了12.76%和35.61%;当砂层占比小于45%且地源热泵系统冷热负荷接近时，宜采用DN25 DUBTHE,当砂层占比大于45%且地源热泵系统热负荷大于冷负荷时，宜采用DN32 DUBTHE。