安徽地源热泵应用区域的地温变化预测

通过建立浅层地温预测模型,对安徽地源热泵系统开发利用浅层地热能进行了区域性浅层地温变化模拟预测;分别预测评价了在不同的岩土体、不同的冷热负荷不平衡率、不同的地埋管深度、不同的管间距及不同管群布置方式等条件下,地源热泵系统运行时的浅层地温变化情况;提出了开发利用条件下的地温热平衡措施。     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统耦合性能研究

为解决严寒地区采用地埋管地源热泵系统供暖引起的土壤热失衡问题,以太阳能辅助地埋管地源热泵耦合系统为研究对象,分析了地埋管换热器供能性能、系统运行1a和10a后的土壤温度变化特性及土壤初始温度与集热器面积的关系,拟合得到了土壤初始温度与单位建筑面积下最优集热器面积的数学表达式,采用费用年值法对该耦合系统与常规燃煤锅炉供暖系统进行了经济性比较分析。结果表明:在冬季利用该耦合系统供暖且采用蓄热水箱出口与地埋管出口温差为10℃控制太阳能集热系统辅助供暖的方案,耦合系统运行1a后,土壤平均温度升高0.09℃,土壤热平衡率为101%;10a后土壤平均温度升高0.35℃,土壤热平衡率为104%;该耦合系统供暖经济性优于传统燃煤锅炉供暖系统。     

太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统过渡季运行模式

对比了太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统在过渡季利用太阳能进行土壤蓄热时,定时蓄热与随时蓄热2种运行模式下蓄热子系统的热利用效率。给出了复合系统过渡季2种模式下蓄热子系统主要设备参数的确定方法。在TRNSYS平台搭建了蓄热子系统仿真模型,模拟了不同太阳能集热器面积下系统的蓄热情况。根据模拟结果对2种蓄热运行模式下子系统的蓄热效率进行了评价。     

基于监测数据的地埋管地源热泵系统运行策略优化

以上海市某中型实际地埋管地源热泵工程为例,建立了三维非稳态管群传热模型,并通过监测数据对该模型进行了验证。应用传热模型,计算了系统运行5a后埋管区地温及管内流体平均温度的变化。探讨了不同运行策略对埋管区岩土体温度及管内流体平均温度的影响,提出了系统长期运行的最优方案。     

地源热泵系统长期运行模式对地温场影响

本文通过建立地源热泵管群传热模型,对全年供冷量大于、小于及等于供热量三种情况在先夏季供冷后冬季供热与先冬季供热后夏季供冷运行模式下地温场的变化及其对系统运行效率的影响分别进行研究。结果表明:全年供冷量大于供热量时,至10年运行结束时,前者中心埋管处温升低于后者,差值约为1.5℃;管群外围距中心埋管15m处温度值,前者高于后者,差值约为0.6℃,对实际工程提供指导。     

土壤源热泵空调系统在贵阳某建筑的应用分析

对拟建地埋管区域进行地质勘查、测试、分析计算,测试研究原始地温、热泵系统不同工况条件下的地埋管换热性能,以及地温恢复性能,得到拟建区域土壤源热泵空调系统应用的地质条件;从而进行建筑工程冷、热负荷与全年土壤换热平衡分析匹配分析,根据负荷计算结果,确定埋管间距、布置形式、埋管深度补孔个数等参数。通过土壤源热泵空调系统实际运行效果的测试,分析地源热泵空调系统的技术指标和经济指标两个方面,给使用者和社会公众更加直观的节能效果数据,提高对低位冷热源土热泵空调系统的认可。     

基于冷热负荷平衡的地源热泵机房改造措施研究

冷热负荷的平衡是影响地埋管地源热泵系统寿命和运行效率的重要因素。针对用户侧冬季热负荷大于夏季冷负荷的某住宅小区,对地源热泵机房进行改造,增加过渡季热泵系统直接供冷能力以提高土壤侧的蓄热量,使冷热负荷不平衡率在允许范围内,延长地埋管地源热泵系统寿命,保持系统高效运行。     

山东亚特尔集团重点工程案例简介

1日照五莲金龙花园项目日照五莲金龙花园地源热泵一期工程于2010年夏天正式运行。供冷期间,非室内热负荷高峰时段仅地埋管系统与末端系统的串循环就起到了良好效果,从而有效节省了运行成本。进入冬天采暖季,室内温度达到20℃以上。该项目受到了业主的一致好评,被山东省住房和城乡建设厅评为第十二批建筑节能示范工程。     

夏热冬冷地区复合式地源热泵设计与运行策略研究

以空气源-地源热泵空调系统为研究对象,探究在夏热冬冷地区空气源-地源热泵空调系统在运行策略B1(地源热泵优先运行-地埋管水温切换)和运行策略B2(空气源热泵优先运行-室外气温切换)下的运行情况。对某6层办公楼进行空调系统设计,通过理论分析建立地埋管换热和能耗计算的耦合模型进行计算,分析得到:①空气源-地源热泵空调系统在两种运行策略下能耗相差1.0%,较空气源热泵单独运行能耗下降了27.9%;②两种策略排热不平衡率分别为51.7%和7.3%,地埋管全年出口平均水温在策略B1下较B2高3.08℃,10年内地埋管进出水平均温度分别增加了4.70℃和1.09℃;③夏季空气源热泵优先运行-室外干球温度控制为最优控制策略。     

苏州金鸡湖大酒店复合式地源热泵系统优化控制方案研究

介绍了该地源热泵项目的热响应测试情况,在此基础上开展了控制策略研究,对地埋管优先、冷却塔优先和优化控制三种方案下的全年运行工况进行了模拟。研究表明,通过优化控制,系统运行1a后,土壤温度升高0.28℃,夏季最高排热温度为32℃,冬季最低取热温度为8℃,满足设计要求。     

地埋管群换热冷热负荷比和布置形式的影响

给出竖直地埋管群换热的简化假设及传热模型。以钻孔之间的间距为5 m,埋管深度为100 m,25 m×25 m方形地埋管群布置为例,从第1年夏季开始运行,运行10 a后夏季结束,夏季和冬季分别运行90 d,运行期间机组每天运行24 h,分别模拟冬季单位长度换热量为30 W/m、夏季单位长度换热量为50 W/m时,冷热负荷比分别为1. 5∶1、2. 0∶1、2. 5∶1时,以及不同的管群布置形式(不同的体形系数)条件下,地下温度场的变化。冬季单位长度换热量为30 W/m,夏季单位长度换热量为50 W/m时,地埋管群区域最高温度超过35℃,平均温度约为24℃左右,钻孔处的平均温度约为38℃,高于标准空调工况的冷却水温度范围,影响换热。随着冷热负荷比的增大,地埋管群区域热量累积越多,负荷热不平衡性表现越明显,越不利于地埋管换热。4种布置形式中,体形系数越小,地埋管群区域的温度升高速度和幅度越大,地下热量堆积越严重。     

上海地区地源热泵工程地温场特征试验研究

结合实际地源热泵工程,建立了地温场监测试验场,对埋管中心区域、边缘区域和U形管壁附近地温,以及地埋管换热器水温、流量等运行参数进行了监测,了解了系统全年累计吸排热量和系统性能,重点分析了换热区地温随时间、竖向和径向的分布规律及总体地温变化趋势。     

深埋地下工程围护结构动态热特性及设计策略

建立了深埋地下工程围护结构的传热模型,分析了地温变化和运行时间围护结构传热负荷的影响,在埋深15 m以下地温变化影响较小,当工程运行时间超过2 000 h时,围护结构热负荷趋于稳定,并论述了地域性差异对围护结构负荷的影响,探讨了深埋地下工程热环境不同设计策略。     

竖直单U形地埋管换热器单因素敏感性分析

基于竖直单U形地埋管换热器的热渗耦合传热模型,分析了岩土导热系数、岩土体积热容、岩土孔隙率、原始地温、地下水渗流速度、埋管深度、管内流体流量、地埋管进口水温及运行模式等因素对地埋管换热器换热性能的影响。进行了单因素回归分析,拟合得到了单位井深换热量及地埋管出口水温与各个参数的回归方程。     

上海新江湾地区浅层地温场初步分析

通过对上海新江湾地区不同测温孔地温数据的分析,将该地区0~220m埋深范围内的地温场划分为三个带,即变温带、常温带和增温带,求出了35~220m范围内的地温梯度约为3℃/100m。     

严寒地区深地埋管热泵运行状态土壤平均温度研究

严寒地区使用地源热泵供暖时,由于建筑负荷特性,地源热泵长期运行后会使土壤平均温度降低,造成供暖效果不佳甚至浪费更多能源。本文对拟采用地源热泵进行供暖的办公楼进行DeST软件建模,得到其动态热负荷;利用TRNSYS软件搭建地源热泵系统仿真模拟平台,通过改变地埋管深度,模拟供暖工况下热泵系统动态运行。从不同深度地源热泵系统运行10年后土壤平均温度以年为周期的波动变化情况可知,单独供暖工况下1200m深地埋管附近土壤温度场的温降幅度比100m浅地埋管土壤温度场低6.0℃。上述结果可为严寒地区深地埋管热泵系统的设计和运行管理提供参考。     

地源热泵U型竖直埋管换热器性能实验分析

利用已经搭建好的地源热泵实验系统对系统的U型竖直埋管换热器进行实验研究。分析了系统进入非稳态导热的"正规热状况阶段"的特性,对比了夏季连续运行工况下埋管间距为4 m时,单、双U型埋管换热器的换热性能及不同运行方式下埋管换热器的换热性能,探讨了冬、夏两季地源热泵系统的运行性能差异。     

高原多年冻土区隧道浅埋段热棒群防护工程效果评价EI北大核心CSCD

以G214公路高原多年冻土区姜路岭隧道浅埋段热棒群防护工程为例,通过对隧道天然工况下和热棒群防护下的隧道围岩地温变化特征及冻融圈变化规律的研究,评价了利用热棒群对高原多年冻土区隧道浅埋段进行主动热防护的工程效果。研究表明:天然工况下隧道施工产生的冻融圈范围大于2.2 m;冻融圈回冻时间大于4 a;在热棒群防护下姜路岭隧道出口左洞洞侧人为冻土上限抬高0.5 m;隧道洞顶冻融圈的回冻时间为1 a,洞侧冻融圈回冻时间为2~3 a;地温总体上呈现出类似于正余弦曲线的变化形式,暖季地温较大,寒季地温相对较小,且随着时间推移,同期地温在逐渐降低;评价认为利用热棒群对多年冻土区隧道浅埋段进行主动热防护可以快速消除施工给隧道冻土围岩带来的热干扰,维持洞周冻土围岩的稳定,同时在洞周形成冻土防渗帷幕,阻隔冻结层上水向隧道结构方向的渗入,是一种有效保护隧道多年冻土环境的工程措施。     

大庆地区地埋管地源热泵对土壤温度场的累年影响

为研究适宜大庆地区地埋管地源热泵系统的运行方案,利用TRNSYS软件模拟了大庆地区某建筑的全年动态负荷和地埋管地源热泵不同运行模式、不同地埋管间距情况下土壤温度场及系统COP。模拟结果表明,大庆地区土壤温度恢复速率为0.45℃/月,在考虑土壤温度自身恢复和经济性的情况下,该地区冷热负荷相差25倍的建筑的地埋管间距应设置为6 m。若在类似大庆的严寒地区使用地埋管地源热泵系统对建筑供暖供冷,应适当增加地埋管间距并增加辅助装置来消除土壤热失衡。     

重庆某办公楼复合式地源热泵系统设计

该文结合重庆某办公楼复合式地源热泵系统设计实例,对复合式地源热泵系统地埋管换热器部分的设计过程进行了分析。地温检测、管路反冲洗及泄漏检测系统的设置,确保地埋管换热器系统安全稳定运行。以上分析对今后重庆地区地源热泵系统的设计具有指导作用。