能量桩群储热温度场模拟研究

能量桩储热技术是以太阳能和混凝土桩作为复合热源的热泵系统,在混凝土桩内部埋设换热管,利用太阳能集热板将热量通过混凝土桩中的换热管储存在土壤中。本文采用柱热源模型对桩群进行180天的连续储热过程模拟计算,对地下土壤温度场进行分析,得出4 m的桩间距下,能量桩间的储热相互影响较小,效果较佳。     

土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统应用研究

对于土壤排取热量不均衡地区,地源热泵应用过程中常会出现土壤热失衡问题,该问题严重制衡了地源热泵系统在该地区长期高效稳定运行。针对此类地区土壤排取热量严重失衡的特点,同时基于土壤排取热量平衡的理念,提出太阳能对土壤进行全年补热的地源热泵—太阳能耦合系统,并通过一个典型工程案例对地源热泵—太阳能耦合系统的设计思路、技术方案、运行策略、经济性能等方面进行了分析与研究。结果表明,相比于常规能源系统,本项目地源热泵—太阳能耦合系统每年可节能308万kWh,节约运行费用47.64万元,节能率达72.13%,节能减排及环境、社会效益非常显著,以期为土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统的相关研究及其工程应用提供参考。     

某工程实施地源热泵系统的可行性研究

以某工程为例,对其全年吸放热不平衡率进行分析,并通过对两测试井进行夏季工况条件下的地埋管换热性能实验,得出夏季单位井深换热量为 108.5W/m,理论分析冬季单位井深换热量为57.1W/m,最后与常规空调系统进行经济性比较,最终论证该工程实施地源热泵方案的可行性。     

住宅地源热泵系统设计及冬季运行性能分析

本文对扬州某住宅小区地源热泵系统进行了设计计算,测试并评估了地源热泵系统的冬季运行性能,结合小区全年空调能耗数据分析了系统的热平衡问题。结果表明:该地源热泵系统需要1 087口竖井进行换热,测试期间地埋管出口水温为8.5～9.0℃,机组性能系数为3.67～4.17,系统性能系数为2.66。系统性能系数较低的主要原因可能是:一方面,结合测试数据得出,低部分负荷率下系统小温差大流量运行,导致水泵能耗较高;另一方面,结合小区全年空调能耗数据得出,系统冬季取热量和夏季放热量不平衡,导致土壤温度有所下降。     

地源水-水热泵冬夏暖冷联供实验研究

介绍了地源水-水热泵全年冬夏暖冷联供的实验结果,分析了系统流量对热泵性能参数的影响,获得了最佳运行流量为1000(L/h)。并实测得到单位管深换热率及埋管的有关性能指标。对比分析了冬季吸热曲线和夏季放热曲线。     

空气源热泵辅助吸收式地源热泵系统的适用性分析

针对严寒地区集中供热系统能源利用效率低的问题,结合该地区应用地源热泵系统存在土壤吸/排热不平衡的问题,本文提出将一次网的高温蒸汽(热水)作为吸收式热泵发生器热源的地源热泵系统,利用空气源热泵保障地下换热系统热平衡。介绍了复合系统的运行模式,确定了系统的运行控制策略,选取哈尔滨地区某办公建筑对系统的全年运行性能进行分析。通过计算,系统平均综合性能系数为2.1,相比传统的供暖空调方式节能33.1%。该系统全年运行土壤取/排热不平衡率为3.8%,可以保证土壤温度场以年为周期的热平衡;系统可以长期稳定运行。     

微尺度下H形分布流道充模流动不平衡特性

为探究微尺度下的充填不平衡与传统注塑的不同,考虑微尺度下的影响充填不平衡的关键因素包括尺度效应、壁面滑移和对流换热,采用聚甲醛(POM),对H形对称分布的半圆形截面微流道系统进行了充模流动数值模拟实验。通过分析浇口处对称点间温差数据,实验结果表明壁面滑移能有效降低对称点间温度差,对充填不平衡有较明显的改善作用。对流换热使流道内熔体的一部分热量通过模具散失,加剧了充填不平衡,且对流换热系数越小,充填不平衡越明显。随着流道尺寸的减小,壁面滑移越明显,对流换热使对称点间温差变小,有利于改善充填不平衡。     

地下水渗流速度对地埋管地源热泵系统的影响

以某体育场为例,建立地埋管地源热泵系统中长期运行模型,进行为期10年的系统模拟运算,得到该区域土壤温度场变化规律。结果表明:渗流速度对于地埋管地源热泵系统地理管换热器及土壤换热影响较大,地下水渗流速度为15 m/a时,运行3~4年后,换热井所在区域的土壤温度场将趋于稳定,由此可判断在地下水渗流较充分的区域,地埋管地源热泵有条件达到土壤冬夏季热量平衡。     

不同方式地下埋管换热器的实验研究

针对不同方式地下埋管换热器建立实验系统,并分别对砂石回填的单U型和双U型井埋管进行夏季排热和冬季取热实验.整理分析了冬、夏季节不同运行工况下的实验数据,在此基础上,以单位管长换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热工况和取热工况下,单U型埋管单位管长换热量高于双U型.同时对埋管换热器的流量和进口水温对其换热性能的影响进行了研究,结果表明,随着流量的增大,排热工况与取热工况下,单位管长换热量均增加;随着进口水温的升高,单位管长排热量增大,而单位管长取热量减小.     

档案库房地源热泵空调系统设计及模拟分析

由于档案保存的特殊性,需要全年恒温恒湿的环境,能耗很高。地源热泵系统采用土壤作为冷热源,是节约能源的有效手段。采用地源热泵系统能有效符合节能型档案馆建设的需要。而针对上海闵行区档案馆地源热泵系统冬夏冷热负荷不平衡问题,采用了热回收技术予以解决。模拟分析结果表明,在条件允许时,应适当加大埋管深度,同时采用热回收技术不会影响机组运行性能,并能缓解土壤热堆积问题。     

土壤源热泵系统在内蒙古地区的应用分析

以内蒙古自治区发展和改革委员会综合办公楼土壤源热泵系统国家示范项目为依据,着重介绍土壤源热泵技术在整个设计和施工过程中的地热换热器设计、埋管回填施工及其经济性分析。通过该示范项目,总结土壤源热泵系统在内蒙古地区应用的特点,同时为内蒙古地区及全国更广泛地区推广土壤源热泵技术在设计和施工方面积累宝贵经验。     

太阳能-地源热泵复合系统的实验研究

地源热泵是利用可再生能源地热能的一种高效热泵系统,是未来发展的趋势。但在我国北方地区,大部分以热负荷为主,冬季地下埋管的取热量高于夏季的释热量,长期运行会破坏土壤温度场。介绍了太阳能-地源热泵复合系统,通过实验验证了太阳能辅助系统能够有效恢复土壤温度,提高系统性能系数,可以实现热泵长期稳定的运行。     

地源热泵地埋管周围土壤温度特性研究

针对地源热泵系统在夏热冬暖地区长期运行可能引起的地下温度场热量累积问题,提出地源热泵系统通过制冷、停机和制热3种工况的交替运行这一解决措施。采用有限长线热源模型,并利用迭加原理,对钻孔不同深度处、距离钻孔中心不同半径处及不同运行策略下U形埋管地下换热器周围温度场的变化进行研究。对指导地源热泵系统的工程运用具有实用价值。     

基于测试工况下的四川青川地区地源热泵系统 地埋管换热性能分析

通过热响应测试,对四川青川地区某工程场地地质和地埋管换热情况进行了勘察及测试分析。地勘结果表明地下渗流对地下换热有明显影响,获得各测试工况动态负荷下的地下动态换热性能。从测试数据可以分析得到,冬季状态下进行夏季的热响应测试会影响地下换热器的换热性能,并提出了出水管保温等处理措施。根据工况和运行数据分析,提出了合理认识单位井深换热量的重要性。     

内蒙古自治区光热利用标准体系研究

本文分析研究了内蒙古自治区及全国光热利用标准化水平现状及发展趋势,根据本地区的实际情况,研究并制定出适用于内蒙古地区的太阳能光热利用标准体系,以建立适合内蒙古地方特色的光热利用标准体系,有利于促进内蒙古光热利用产业实现标准化发展。     

太阳能辅助集热型水源热泵设计及特性分析

水-水源热泵机组在冬季温度较低的条件下运行一段时间后,会出现制热性能下降并频繁转入保护工况现象。为改善水-水源热泵性能,在负荷匹配的情况下提高其经济性,设想在原热泵系统中增设太阳能辅助集热装置。简要介绍太阳能辅助集热型热泵系统的形式和组成,包括太阳能集热器形式选择、贮热水槽的要求等,同时着重进行冬季供暖工况的热力设计计算。设计计算表明,冬季供热循环时增设太阳能辅助系统之后供热系数有较大提高。在夏季只需将太阳能集热系统与制冷系统分离,即可作生活热水系统使用。     

土壤源热泵岩土温度限值计算方法研究

夏热冬冷地区土壤源热泵在全寿命周期运行过程中,冬夏季土壤吸放热不相等,可能导致大地蓄能失调进而引起系统运行效率下降。而目前关于土壤源热泵系统大地蓄能失调的判定仅停留在冬、夏季负荷比例上的估算,还没有形成一个评价大地蓄能失调的理论计算方法。针对夏热冬冷地区土壤源热泵全寿命周期运行过程中的大地蓄能失调评价方法,提出了以运行费用现值比较为评价参数的土壤源热泵系统的岩土温度限值的理论以及蓄能失调判断依据。