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。     

基于TRNSYS的增加辅助冷却设备的地源热泵系统优化

以南昌市某建筑为研究对象,利用TRNSYS仿真平台建立了地源热泵及锅炉+冷水机组两种空调系统数学模型,对其节能性进行探讨.同时针对地源热泵系统在夏热冬冷地区因冷热负荷不平衡导致土壤温度升高,不利于系统长期稳定运行的问题,提出了控制负荷侧供水温度及地源侧出水温度两种优化策略.地源侧出水温度控制使用冷却塔辅助冷却实现,采用...     

地埋管换热器地温监测系统补建实例及测试数据分析

针对天津市某地源热泵项目补建了一套地温监测系统,获得了各监测点温度变化数据,并进行了全年变化规律分析.结果表明,地温监测线在增加保护套管后,其短期变化负荷作用下的温度数值与换热管壁相比存在一个相对固定的偏差,通过必要的数据修正,并不影响地温监测的可靠性.热影响半径与土壤热物性和运行负荷强度密切相关,而本文运行条件下热影...     

地源热泵+多联机温湿度独立调节系统能效分析

对地源热泵+水冷多联机温湿度独立调节系统和地源热泵+风冷多联机温湿度独立调节系统2种方案的间歇运行方式和连续运行方式的综合能效比进行分析与计算,结果表明:潜热和新风负荷越小,系统的综合能效比越高,随着潜热和新风负荷的增大,系统的综合能效比下降;地源热泵+水冷多联机温湿度独立调节系统间歇运行方式比连续运行方式的综合能效比更高;在实际工程中,常见的地源热泵+水冷多联机温湿度独立调节系统比地源热泵+风冷多联机温湿度独立调节系统的综合能效比高近1.4倍;地源热泵+风冷多联机温湿度独立调节系统中,当潜热和新风负荷超过40%后,不管是间歇运行方式还是连续运行方式,其综合能效比都较接近,说明该系统对运行方式要求不高。     

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。     

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.     

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。     

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。     

隧道衬砌换热器地源热泵长期性能数值分析

为研究亚热带地区山岭隧道衬砌换热器地源热泵系统的长期性能,建立制冷模式下隧道衬砌换热器与热泵耦合的瞬态传热三维数值模型,并通过现场热响应试验进行验证.以中国深圳市某隧道工程为依托,计算分析隧道衬砌换热器地源热泵系统持续运行10 a的换热性能.计算结果表明:运行第10年的热交换管最高进、出口温度分别为36.96℃和33.46℃,满足热泵正常工作的温度范围,比第1年都仅提升了0.06℃;运行第10年的地源热泵最低能效比为4.76,满足地源热泵能效比的要求,且相较于第1年,最低能效比仅下降了0.01;系统运行10 a后,隧道围岩温度场的影响深度约为8 m.在山岭隧道洞内通风作用下,隧道衬砌换热器周围的围岩地温场可实现自恢复,山岭隧道衬砌换热器地源热泵系统用于亚热带地区建筑制冷是可行的.     

地源热泵系统运行特性的分析

在涡旋压缩式地源热泵系统的冬、夏季典型工况下的循环性能分析的基础上,重点分析了地源热泵系统冬季随冷凝温度、循环水流量变化时的的运行特性,指出地源热泵系统的运行工况应兼顾末端负荷和机组循环性能之间的关系,并采取内外参数综合的容量调节方法。     

地下蓄能能量传输与传热研究

面对能源与环境日渐紧张的局面,可再生能源的使用成为解决这一问题的有效手段.地下浅层作为地下蓄能与地源热泵的能源库被认为是目前最具清洁环保特征的绿色能源利用技术.本文在分析地下蓄能换热器的传热机理中,提出套管式地下换热器的管内流动与岩土传热耦合的数学模型,在饱和岩土无渗流状况下,分析研究流体出口温度和岩土温度时变动态特性...     

地能利用中的蓄能时间效应

针对地能利用中耗能和蓄能过程吸热和放热的时间效应进行了实验分析和探讨,研究了地下蓄能体温位变化和分布规律。实验结果表明:间歇过程是提高地下蓄能效果的有效手段,间歇频率和地下瞬态换热负荷的协同优化控制将有利于发挥其综合效能;连续高温大负荷蓄热,地下换热器热源周边温度急升,导致热源与近边土壤温差骤减,发生周边热量积聚和传热抑制现象。本文还提出了地下蓄能温度"理想域值"的概念,可作为评价能量蓄存效果的重要指标。     

地源热泵不同运行模式埋管进出口温度模拟及实验验证

目前地源热泵在中国已大规模应用,但如何在使用地源热泵中节能仍需研究.不同的建筑,地源热泵运行的模式不同.从地源热泵连续、间歇运行两种模式进行分析,得出不同运行模式影响埋管的进出口温度,进出口温差对地埋管的换热有很大影响.建立了地源热泵不同运行模式的实验模型,并采用实验方法进行验证,将模拟的结果与实验测试的数据进行比较,证明了模拟的实用性,对工程实际应用有一定的帮助.     

Case study of underground pipe ground coupled heat pump system

Aiming to give some advices on the ground coupled heat pump system design in Sichuan Province, China, a typical ground source heat pump (GSHP) system in Sichuan Province was tested in a whole operational year, and the parameters of temperature and flow rate in different parts of system were measured during this period. The seasonal energy efficiency ratio was calculated and the performance of heat pump system in summer was compared with that in winter. The result shows that the coefficient of performance of the system reaches 3.63 in summer and 3.49 in winter, respectively. The heat balance in underground rock mass is acquired basically throughout the year, and the heat accumulation in the earth tends to be zero.     

岩土地下换热器热泵系统长期运行状况预测分析

在岩土地下换热器G函数理论的基础上,建立地源热泵热力系统模拟计算模型,提出了基于模型的系统长期运行状况分析方法。以严寒地区为例研究了近三年冬季供暖过程运行状况,模拟分析了地下换热器进、出口流体温度变化规律、热泵机组能效比和系统能耗特性,并与实测结果进行了对比。结果证明了模型及分析方法可行,可为进一步开展更广泛的预测分析提供有效途径。     

效率高、环保效能好的供热制冷装置——地源热泵的开发与利用

地下浅层地能资源 (包括土壤、地下水、地表水和人类的生产生活低位能量等 )的非开采利用 ,可以通过热泵装置实现供热和制冷的双重作用。地源替代常规空气源 ,充分利用了地温逆变性 (冬暖夏凉 )和常年温变小以及蓄能的特点 ,实现了能量的再利用和良好的环保效能。使在北方冬季应用热泵供暖系统成为现实 ,并可实现供热制冷系统一体化。本文概述了国内外该领域的发展状况和该技术的可行性。     

土壤源热泵空调系统的节能特性分析

土壤源热泵空调系统具有节能、环保的优点.通过比较土壤源热泵系统与风冷热泵系统的耗能量和土壤源热泵系统如何有效地利用地表热能两个方面,分析了土壤源热泵系统节能的原因并提出了影响其节能特性的因素.     

土壤源热泵系统长期运行特性试验分析

对一个已运行了8年的3 715 m2热泵系统,进行了系统运行特性的长期测试试验。结果表明,在冷热负荷不同,不考虑土壤总的吸排热量的不平衡的情况下,会导致土壤源热泵运行不稳定。针对热负荷小于冷负荷的情况,增加冷却塔来平衡地下热堆积,并对之后土壤温度的恢复情况进行试验观察,使该土壤源热泵能够更长期稳定运行,并保持一定的节能水平。试验结果对当前土壤源热泵系统的优化设计、系统监测、标准制定具有一定的指导意义。