摘要：为探究丹东市某工程地下水源热泵系统的实际应用效果及布井方式的合理性,采用COMSOL Multiphysics软件,建立三维水热耦合数值模型,对“两抽两灌”水源热泵系统进行为时一年的运行水温监测,并对实际应用中抽灌井的布置方式以及抽灌井间距是否存在含水层“热贯通”问题进行分析,将存在的问题与工程场地条件相结合。结果表明,采用“抽灌井平行布置”时,且抽灌井间距离为55 m时,发生“热贯通”的程度最轻,为丹东市水源热泵规划提供科学设计方法及参考依据。

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。

摘要：为了准确模拟预测地下水源热泵系统运行期间的热平衡变化规律特征,避免未来地下水源热泵系统运行期间出现的热贯通现象。以河北省水勘院正定基地地下水源热泵系统示范工程为例,建立了地下水渗流与热量运移三维耦合数值模型,并结合地下水源热泵系统的设计运行方案,预测分析了不同条件下未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势。结果表明,该示范工程按设计方案运行,抽、灌井之间存在热贯通现象。地下水源热泵系统通过增大温差的方法进行调节,可有效地缓解热贯通现象。

摘要：为了准确模拟预测河北水勘院正定基地地下水源热泵系统运行期间的地下水渗流场与温度场的变化规律,避免未来地下水源热泵系统运行期间出现的冷热贯通现象与冷热堆积问题,通过总结分析地下水源热泵的应用与模拟研究现状,针对浅层地温能开发与地下水环境模拟中存在的问题,建立了相应的地下水渗流与热量运移三维耦合数值模型,并结合未来地下水源热泵系统的运行工况,预测分析了不同条件下未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势.结果表明:该示范工程按设计方案运行,抽、灌井之间存在热贯通现象及冷堆积问题;提出了当浅层地温能开发存在冷堆积时,在不改变冷热负荷和抽灌井间距时,可采用运行一周期后互换抽水井与回灌井的方案,以有效缓解地下水源热泵工程热贯通现象与冷堆积问题.

摘要：目的建立地下水水流和水温模型,预测水位和水温的变化趋势,进而提出合理布井方案.方法采用有限单元法建立研究区地下水流与温度的耦合数值模型,预测不同布井方案下的地下水位与温度的动态变化,模拟软件选用FEFLOW 5.0.通过对不同布井方案下水位、水温的比较分析,用户间相互影响的定量分析,解决了凭经验进行水源热泵工程布井的不足.结果FEFLOW软件准确预测了地下水动态变化,以图形输出方式定量表现出水源热泵工程运行后地下水位和水温变化趋势及其影响范围,利用数值模拟方法能够准确预测地下水水位、温度的变化范围,避免了用户间"热贯通",用户间不必要的纠纷及对地下水的污染影响.结论准确预测了地下水动态变化,不仅能为水源热泵工程设计提供依据,而且为水行政主管部门审批提供技术支持.

摘要：对于场地受限的地下水源热泵项目,随着系统运行时间的增加易引发热贯通现象进而降低机组运行效率。地下水源热泵设计中,在抽灌水井连线间布设热屏障井可改变地下水流场,降低热量在抽灌井间的运移速度,有利于延长热贯通发生时间并缓解热贯通程度。通过构建地下水换热模型,模拟计算夏季制冷工况条件下36组热泵运行场景,分析了热屏障井的位置,过滤管长度及回灌量对热贯通和含水层温度场的影响规律。结果表明:热屏障井回灌量的增加有利于提升热屏障效果,但提升幅度随回灌量的增加逐渐减弱;最大水位降深值随着热屏障井回灌量的增加呈线性增长;增加热屏障井滤管长度可提升热屏障效果,提升效果随屏障井回灌量的增加逐渐增强。通过模型多周期、长时间模拟计算发现,热屏障井的运行可促使回灌的冷热量集中在回灌井一侧,对于采用冬夏季抽灌井交换运行模式的热泵系统,可充分利用含水层储能,提升机组运行效率。

摘要：为分析沈阳市某小区地下水地源热泵项目复合井结构的合理性和地下水热贯通程度,建立了地下水流与温度耦合数值模型,对不同换热温差下的地下水温变化趋势进行了模拟预测。模拟结果表明,采用复合井结构可以满足水源热泵工程取回水要求,且5℃换热温差比7℃更合理、安全。经过一个供暖期运行和对地下水温的实际监测,证明了模拟结果的准确性。

摘要：以河北承德地区一所医院的地源热泵空调系统为例,描述了该系统建筑信息和环境参数。为验证空调井换热的可持续性,利用Modflow软件建立单井循环换热的地能采集系统,进行地下水流场及温度场的数值模拟。通过分析不同时间段、不同条件下水流场及温度场的变化规律,找出实际工作中出现"冒水"及"热贯通"问题的根本原因,同时提出了合理建议,为地能采集井的设计工作提供了参考依据。

摘要：地下水回灌技术在热泵技术的应用中由于受其回灌过程中物理、化学及生物作用产生的入渗介质堵塞现象而严重地影响到热泵的工作效率。通过对赣榆县财税业务大楼的水文地质条件进行了测试及分析,确定该建筑中央空调系统采用水源热泵系统,并详细分析了该系统的地下水取水有效性及回灌方案的可行性,研究了双管制双井回灌模式的回灌效果,得出双管制双井回灌技术方案能很好地解决地下水回灌的堵塞问题,同时也避免了单井回灌系统所产生的热贯通现象,研究结论可供有关设计人员参考。

摘要：地下含水层能量利用已经成为一项新的和热泵技术发展紧密联系的技术,准确预测水源热泵工程周围含水层中的流场分布对能量的有效利用意义重大。通过分析含水层储能的一般特点,提出流贯通,分析流贯通和热贯通的相互作用、相互影响及对工程实际的意义,并基于地下水水热运移的基本原理,建立地下水流动数值模型,在此基础上对沈阳某场地水源热泵工程的运行进行流场及温度场的数值模拟分析,给出产生流贯通的依据,进而研究流贯通对热贯通的影响,并为该地区的地下水源热泵工程设计提供一定的参考。