地下水源热泵运行模式对地温场效能影响研究

作     者：周念清 孔令熙 王小清 王洋 ZHOU Nian-qing;KONG Ling-xi;WANG Xiao-qing;WANG Yang

作者机构：同济大学水利工程系上海200092 上海浅层地热能工程技术研究中心上海200072 

基　　金：国家自然科学基金项目(42077176) 

出 版 物：《建筑科学与工程学报》 (Journal of Architecture and Civil Engineering)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      码：284-292页

摘      要：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。

主 题 词：地下水源热泵 热渗耦合 地温场 热贯通 运行模式 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.19815/j.jace.2021.09126

馆 藏 号：203114484...