地下水源热泵系统对地下温度场的影响

论文借助FEFLOW有限元程序建立水热运移模型,基于一些基本假设条件,采用数值模拟方法对郑州郑东某小区地下水源热泵系统与地下温度场演化进行研究,从长期地温场变化来看,井温度总体上升不明显。     

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。     

数值模拟在地下水源热泵抽灌井布设中的应用

通过对不同布井方案地下水源热泵系统的地下水位与水温变化趋势预测分析,达到避免抽灌井热贯通的目的。文中以沈阳某工程为例,通过建立研究区地下水流与温度的耦合数学模型,模拟预测不同布井方案的地下水位与水温的动态变化情况。结果表明:方案一交叉布井抽水井水温变化较方案二集中布井抽水井水温变化要大,所以方案二布井要好于方案一。说明数值模拟能够准确预测不同布井方案对地下水位和水温变化情况及影响范围,继而通过调整布井方式避免抽灌井之间发生热贯通,提高热泵的利用效率,并为水源热泵工程的设计提供依据。     

水源热泵系统含水层中渗流场模拟及其对温度场的影响分析

地下含水层能量利用已经成为一项新的和热泵技术发展紧密联系的技术,准确预测水源热泵工程周围含水层中的流场分布时能量的有效利用意义重大.通过分析含水层储能的一般特点,提出流贯通,分析流贯通和热贯通的相互作用、相互影响及对工程实际的意义,并基于地下水水热运移的基本原理,建立地下水流动数值模型,在此基础上对沈阳某场地水源热泵工程的运行进行流场及温度场的数值模拟分析,给出产生流贯通的依据,进而研究流贯通对热贯通的影响,并为该地区的地下水源热泵工程设计提供一定的参考.     

地下水源热泵对地下水水质影响实测分析

地下水源热泵系统运行过程中,加强地下水水质检测是至关重要的。水质的恶化会导致机组效率降低、地下含水层堵塞、机组设备腐蚀等问题。针对沈阳市典型地下水源热泵应用项目的地下水进行地下水水质监测,采用实验室水化学分析方法,对比了热泵系统运行1个月前后地下水水质变化情况。发现典型小区内热泵机组生锈导致回水中Fe~(2+)含量比进水升高了20%~30%(0.05~0.06 mg/L)。除此之外,商业中心及小区其他化学指标在系统供冷、供暖两种工况下运行1个月期间,没有发生明显变化。     

多层含水层中同井回灌地下水源热泵特性分析

在适当简化了多层含水层和抽灌同井的基础上,分析了多层含水层中同井回灌地下水源热泵水力和热力特性。随着中间含水层竖向渗透系数的增加,抽、回水口降深绝对值减小,抽水和回灌相对容易;中间弱透水层厚度减小时,抽、回水口降深绝对值有所降低,但降低不明显;抽水流量增加,抽、回水口降深绝对值基本呈线性增加,从而增加抽水和回灌压力。中间弱透水层的存在,显著地降低了抽水温度降,大大增加了含水层热影响范围,即使弱透水层很薄,也能起到很好阻隔作用,在这种条件下井的出水温度对于流量的加大不敏感。因此在抽水和回灌允许的情况下,可以加大抽水流量,使井承担更大的负荷。     

地下水源热泵运行模式对地温场效能影响研究

基于上海市某地下水源热泵工程项目,采用COMSOL Multiphysics有限元分析工具建立二维简化的热渗耦合数值模型,模拟采能区含水层多孔介质热量运移过程,并利用热泵运行3年的现场监测数据进行模型的识别与验证。探讨热泵系统冷、热负荷设计和抽、灌模式两个方面对采能区地温场效能的影响,分析和预测不同工况下热泵运行期间地温场的演变特征,最后对系统的运行效果进行评价。结果表明:该热泵系统按原设计方案运行时,抽灌井短期运行效果良好,但在第7个供暖期末将出现热贯通现象,长期运行将不利于热井的取热; 如果减小20%热负荷、增加20%冷负荷,会使冷影响区扩散速度降低46.3%,系统运行效果得到显著改善,在模拟的9个运行周期内并未出现热贯通现象,说明合理调节冷、热负荷有利于热泵系统的长期稳定运行; 当冷、热负荷恒定时,分别减小10%和20%的循环水量将会使冷影响区扩散速度分别降低9.3%和15.7%,有效地缓解了热贯通的发生,且仍能满足项目对于制冷供暖的需求,进一步阐明了地下水源热泵系统宜采用“大温差、小流量”的抽灌模式。     

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。     

水源热泵系统抽灌井常压、加压回灌试验

以某高校水源热泵系统2口地热水井（1抽1灌）为研究对象,采取回灌井回扬,对回灌井的常压回灌、加压回灌的效果进行了试验分析,探讨了回灌的技术要点,介绍了该工程地热水井实际的运行情况。     

武汉市地下水源热泵应用情况分析

1 武汉市地下水资源概况 武汉市地处我国中部,长江与汉江交汇处.长江、汉江将武汉市区分割,形成三个大的相对独立的水文地质单元,各区段内发育的地层岩性有所不同,相应形成不同的地下水赋存空间.根据武汉市地下水的赋存情况,分为五种地下水类型、九个含水岩组(见表1).     

地下含水层储能和地下水源热泵系统中地下水回路与回灌技术现状

介绍了国内外有关技术发展现状及存在的一些技术和环境问题。就地质条件、回灌方式、地下水灌抽比、回扬和洗井次数等指标，比较了目前国内和荷兰的技术差异。指出解决地下水回灌的堵塞问题是地下含水层储能和地下水源热泵技术得以发展的关键。强调为避免出现地面沉降和地下水质污染等问题，必须采用回灌技术和密闭系统。对政府今后的管理工作提出了一些建议。     

“两抽两灌”水源热泵系统应用效果分析及优化布置

为探究丹东市某工程地下水源热泵系统的实际应用效果及布井方式的合理性,采用COMSOL Multiphysics软件,建立三维水热耦合数值模型,对“两抽两灌”水源热泵系统进行为时一年的运行水温监测,并对实际应用中抽灌井的布置方式以及抽灌井间距是否存在含水层“热贯通”问题进行分析,将存在的问题与工程场地条件相结合。结果表明,采用“抽灌井平行布置”时,且抽灌井间距离为55 m时,发生“热贯通”的程度最轻,为丹东市水源热泵规划提供科学设计方法及参考依据。     

地下水源热泵系统的推广对地下水资源的影响分析

随着地下水源热泵的大面积推广,一方面其节能减排效果在我国的能源战略中发挥重要的作用;另一方面,由于对地下水资源的利用存在着不环保、不科学、不合理的开发,导致地下水资源正逐渐受到影响。本文通过分析我国31个省市地下水资源的变化状况,倡导科学、有效地综合开发利用管理及应用地下水资源。     

湖水源热泵温排水对水体温度场影响研究综述

介绍了湖水源热泵空调系统的取水方式及水体承载能力,并结合工程实例,通过试验模型,研究了湖水源热泵温排水对水体温度场的影响,对湖水源热泵的应用及节能研究具有重要意义。     

不同冷凝温度下水源热泵工质性能分析

结合天津地区地热水温度,比较了几种可用于水源热泵的纯工质、二元混合工质在不同冷凝温度下的性能.     

郑州市地下水源热泵建筑应用适宜性分析

介绍郑州市地下水资源分布特点及水文地质概况,分析地下水源热泵适宜的水文地质条件及郑州地区应用地下水源热泵技术的优势,提出郑州地区不同区域应用地下水源热泵技术的适宜程度及应注意的问题。     

地下水源热泵回灌技术研究

从地下水渗流理论出发,以承压水作为地下水源热泵的抽灌目标层,建立了承压水的异井回灌和同井回灌的数学模型,分析了目前地下水源热泵回灌率低的原因和机理,提出了水文地质条件、井距、井壁孔隙率、滤料规格、洗井与成井工艺及回灌管道等方面的回灌条件.     

合肥大剧院水源热泵排水口附近温度场模拟

本文介绍了一种水源热泵排水口温度场影响区域的数值计算方式,以夏季、冬季和过渡季典型空调工况为计算时点,为合肥大剧院水源热泵冰蓄冷系统项口的取水口中和排水口设计提供仞步计算依据.计算结果可作为此类空调系统设计参考.     

热负荷对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟研究了热负荷对同井回灌地下水源热泵抽水和回灌降深、抽水温度和热影响范围的影响。研究发现,随着抽水流量的增加,抽水和回灌降深绝对值增加,抽水温度降低;对于易于出现热贯通的含水层,在条件允许的情况下应采用小抽水温差和大抽水流量。     

热弥散对同井回灌地下水源热泵的影响

综述了多孔介质和含水层蓄能中常用的热弥散模型,把热弥散模型归结为两类：速度一次方模型和含水层滞止导热系数倍数模型。对同井回灌地下水源热泵（GWHPPRSW）引起的地下水的换热,针对这两类模型进行了数值求解。随着热弥散的加强,抽水温度降加大。含水层中某些地方,温度降随着热弥散的增加而减小,且变化幅值较大。含水层热影响范围随着热弥散的加强而加大。速度一次方模型的计算结果较含水层滞止导热系数倍数模型的计算结果的抽水温度降大,热影响范围小。