地埋管地源热泵长期运行地温变化及系统性能监测与分析

以河北廊坊市某典型办公建筑为例,对地埋管地源热泵系统长期运行过程中的地温变化和系统性能进行了监测与分析。结果表明,地温呈周期性季节变化趋势,与气温变化基本同步,不存在冷热堆积现象,地埋管管群换热对周围地温的影响范围小于4 m。热泵机组具有较高的运行性能系数,但采暖季和制冷季的系统性能系数分别为2.08和2.43,这主要与系统设计、长期低负荷运行以及"大流量、小温差"运行模式有直接关系,存在较大的改进空间。     

银川市浅层地温场分布特征及其控制因素探讨

为了探讨银川市浅层地温场分布特征及影响浅层地温场的控制因素,采用自动和人工相结合的方法对银川市90~200 m地温监测孔进行监测.数据显示,200 m以内浅层平均地温梯度一般为1.5~4℃/100 m,高地温带呈NNE向展布于银川市区中部,形态分布与该区重要隐伏活动断裂走向基本一致.研究表明,银川张性断裂是银川市浅层地温场分布的控制因素,是造成浅层地温异常的主要因素.     

杭州某地埋管地源热泵系统性能与地温场监测分析

以杭州市某实际工程为例,对地埋管地源热泵系统长期运行过程中的系统性能和地温场进行了监测,分析了影响系统制冷能效的主要因素,以及不同位置、不同深度处地温（地温场）的变化规律。结果表明,该地源热泵系统制冷季能效比在两个制冷周期内分别为3.30和3.76,其中系统负荷率(实际负荷/额定负荷)、水泵功耗比（水泵功耗/系统功耗）对系统制冷能效影响较大;系统热不平衡率达86.5%。经过一个完整的制冷季-过渡季-制热季-过渡季,位于4个地埋管换热孔中心的地温监测孔内平均温度年升高0.12℃,地温基本保持平衡,这与场地内存在较强的地下水渗流有关。要揭示地下水渗流对地温场的影响规律还需作深入细致的研究工作。     

浅层地温估算方法的研究

本文通过对地层温度变化特点的分析,并参考国内外研究者提供的实测资料,提出了一个估算地温的简便方法。只要取得当地的几个地表温度参数(地面年平均温度和温度波幅),即可按建议的方法估算出地层下不同深度处的地温及温度波传播的延迟时间。     

高精度远程地温监测系统

由西安工业大学、石家庄铁道学院研究开发的高精度远程地温监测系统,通过精确标定的测温电缆及高精度温度测量电路,可监测到精度达0.02度的地下温度分布.然后采用GSM-R网络的GPRS方式,将所采集的温度信息远程传输给监控中心,实现了冻土温度数据的分析功能.系统已经在青藏高原平     

地源热泵非连续过程地下传热特性及其控制

通过试验和模拟计算,研究了地源热泵在地能利用中实施非连续运行操作过程的地下温度变化规律,并对可变负荷间歇过程进行了研究,指出负荷周期调节可以实现地温变化趋势的控制。通过控制地温变化可使热泵机组运行在有利的温度工况下,提高地源热泵系统的运行性能系数。利用空调系统的经常性非连续运行特点,实现有效的非连续性控制对未来利用地能具有重要的应用价值。     

单井地热供暖关键因素分析

基于地热井内流体的流动换热方程以及岩石的能量方程,研究井直径、岩石导热系数、井深和地温梯度对采出水温度和采热功率的影响. 结果表明：单井采出水温度、采热功率和岩石温度场均随时间衰减,第1、10、20个供暖季对应的平均采热功率分别为755.01、660.02、639.42 kW,上述数据可用于热泵选型. 对于20 a的供暖期,当两井间距为200 m时不会产生热干扰;岩石导热热阻远大于井内对流热阻和井壁导热热阻,降低岩石的导热热阻是提高采热功率的最有效手段;增加井直径和岩石导热系数可以降低岩石导热热阻;岩石导热系数每增加0.5 W/（m·K）,采热功率增加100 kW;增加地温梯度和井深可以增大岩石和流体之间的传热温差,提高采热功率;地温梯度每增加10 K/km,采热功率增加213.54 kW.     

矿井三维地温场的反演分析

在对陶庄煤矿地质条件进行研究的基础上，建立了适用于陶庄煤矿三维地温场的数学模型。在数学模型中考虑了地质构造，地下水微循环，硫化物的热效应以及放射性元素的蜕变热等因素。采用数值计算方法根据实测点的温度值反演出陶庄煤矿的地温分布情况：为矿井深部地温预测和热害治理提供重要依据。     

多年冻土区铁路拼装式涵洞基础稳定性研究

根据青藏铁路清水河试验段两座拼装式涵洞工程近3年的监测结果,研究多年冻土区铁路涵洞下地基温度变化与涵洞基础沉降变形之间的关系.研究表明,多年冻土区涵洞工程在路基修筑的整个期间内,其基础会发生较大变形,且冻胀抬升变形量总值小于融化下沉变形量总值;涵洞建成初期,中部基础下沉速率较大,但2个冻一融循环后,涵洞中部的总下沉量较出入口过渡段的总下沉量小;涵洞出入口多渡段基础下地温差异与阳光照射有关,但这种地温差异对基础沉降变形的影响并不显著;路基和涵洞施工完成后对涵洞下地基冻土层具有明显的保护作用.     

宾馆建筑供热负荷特性多元分析研究

通过测得北京地区某宾馆的供热系统的运行数据,运用统计学方法科学地对这些数据进行了相关性分析,取得了室外温度、住客人数与空调热负荷、热水负荷的相关系数,得出了室外温度是影响空调热负荷、住客人数是影响热水负荷的主要因素的结论。在此基础上进行路径分析,得到了各个因素对于空调热负荷、热水负荷影响程度的路径系数,发现了除室外温度、住客人数外其他因素对于宾馆建筑的影响也不容忽视的结论．进而通过多元线形回归分析推导出了空调热负荷与热水负荷的回归公式,并且进行了假设检验,得出了公式具有高度显著性的结果．     

地热利用中的地温可恢复特性及其传热的增强

在地源热泵(GSHP)地能利用中,通过可控间歇过程,恢复地下温度,弥补土壤传热慢的不足。间歇过程可使热量充分扩散及地温得以恢复,提高地下换热负荷,以最少的井孔数布置,最大程度地发挥每一换热单元的换热能力。间歇时间可能改变温度变化的规律和趋势,实现良好的热泵机组运行工况以及系统的配置运行。因此,所提出的可控间歇技术对未来利用和发展地能供热供冷系统具有重要意义和实用价值。     

大通河源区冻土地温模拟与分类特征分析

以大通河源区为研究区域,分析了植被对多年冻土分布的影响.以等效高程为基础,根据实测的多年冻土地温数据和植被调查数据,建立了不同植被类型条件下的冻土地温-等效高程关系模型.借助于TM遥感数据、DEM数据和GIS技术模拟了大通河源区植被覆盖区的多年冻土地温分布特征.以地温数据为基础,参照青藏高原多年冻土分带方案,对多年冻土的分类特征进行了研究.结果表明:大通河源区多年冻土年均地温为-8.66～1.72℃,多年冻土和季节冻土的面积比例分别为95%和5%,其中极稳定型、稳定型、亚稳定型、过渡型和不稳定型多年冻土各类型的面积比例依次为1%,12%,31%,35%和16%.     

地温条件下重力热管蒸发段极限长度研究

分析我国不同地区浅层地温分布及热流特点,并以地温条件下重力热管为研究对象,基于重力热管传热极限理论,整理了地温条件下重力热管蒸发段极限长度的计算式,进而分析了地埋重力热管蒸发段极限长度的影响因素.研究表明:地温条件下重力热管蒸发段极限长度取决于工质及其工作温度、每延米热流密度和热管内径.     

大型汽轮发电机定子绕组温度水力模型

通过对发电机定子绕组发热及传热分析,用热网络法建立了基于稳态传热的发电机定子绕组温度水力模型,即正常运行条件下(无任何故障,运行状态良好),汽轮发电机定子绕组出水温度标准值的计算方法。为了改进发电机负荷变化时,出水温度滞后于电流变化的问题,提出了温度延时的改进方法。用多种运行工况的数据对温度水力模型进行了检验,通过与实测温度的对比,计算误差不大于2℃。     

基于地温平衡的太阳能-地源热泵系统设计

地温恒定是太阳能和地源热泵合理匹配的重要判据.以北京某别墅建筑为算例,提出了太阳能-地源热泵蓄热系统的流程和运行策略;基于复合系统能量平衡关系耦合热泵机组与集热器,推导出集热器的平均效率和集热器的面积;通过“地热之星”软件设计地埋管并模拟地温变化,表明复合系统能较好的维持地温恒定.     

地下水超采引起的近地表地温变化规律研究

地下水超采会改变地下原有地温变化规律 .以华北平原区地下水超采引起局部地温变化情况为例 ,说明了地温改变对环境和地下生态系统产生的影响及所造成的不良后果     

回归分析在地源热泵系统地温场研究中的应用

利用地下水地源热泵系统运行期间监测到的地温数据,通过多元回归分析方法拟合出取水井附近、回灌井附近、中间过渡区域平均地温变化曲线,初步查明该系统冷热源在制冷期、采暖期及运行停歇期的地温变化特征,并对地温场年度热平衡情况进行了初步分析,为系统节能运行和改进提供了理论根据。     

老厂矿区雨汪区块地温-地压系统及其展布特征

地层温度和压力是地底能量系统的主要构成要素,为了查清雨汪区块地层温度和储层压力的分布情况以及影响因素,本文从老厂矿区雨汪区块的地温和地温梯度特征出发,结合储层压力和地应力的平面及垂向上的分布情况,以及与地质构造形迹的耦合情况,分析研究区的储层地温-地压系统特征。结果表明:研究区的地温场呈现南北分异特征,南部地温梯度4℃/100 m,而北部为2～2.5℃/100 m,推测这可能与大型断层分布有关;雨汪区块属于中等-较高地应力区,造成煤系地层具有较高的储层压力,储层压力约在750 m深度处出现突然增加,推测可能与深部发育有较好的分隔层有关。综合分析认为,雨汪区块储层地温-地压系统的区域分布特征是地层、构造、水文等多种因素耦合的结果。     

煤矿深部开采煤层气含量计算的解析法

针对矿井深部煤层中地温和地应力梯度对煤的孔隙率和煤层渗透率的影响以及煤的吸附特性参数受温度影响变化的特点 ,在矿井深部煤层气压力解析算法的基础上 ,提出了考虑地温和地应力梯度影响的煤层气含量计算的新方法 .现场实测煤层气压力和理论计算的煤层气压力及煤层气含量的对比分析表明 ,该计算方法能较准确地反映现场实测结果 ,从理论上进一步完善了矿井深部煤层煤层气含量的计算方法 ,并对其分布规律的预测具有重要理论价值 .     

四川盆地原油裂解气的有利地温场分布及其演化特征

为了确定四川盆地原油裂解气的有利分布区,利用镜质体反射率古温标重建了四川盆地的热演化史,分析了四川盆地下三叠统飞仙关组原油裂解的有利地温场分布范围及其演化特征。结果表明:四川盆地各构造单元自三叠纪以来的热流演化是不一致的,川东北地区热流在地质历史时期最低,川中地区热流也较低,而川西北和川西地区热流演化最高,这种差异与青藏高原隆升及峨眉山玄武岩地幔柱有关; 四川盆地在二叠纪时期热流明显高于其他时期,但高热流持续时间较短,这主要受岩浆侵入的影响; 四川盆地飞仙关组原油裂解气的有利地温分布区是不断变化的,侏罗纪末期其几乎遍及整个四川盆地,白垩纪末期其范围缩小,古近纪末期其收缩至川西和川中部分地区,现今范围则最小,主要分布在川西部分地区; 控制原油裂解气分布区的主要因素是古地温场,尤其是地温最高时期的地温场,而与现今地温场的关系并不密切。