地下水源热泵系统热平衡预测三维数值模拟-论文.pdf

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1、第26卷9期中国煤炭地质Vo1．26No．O92014年9月COALGEOLOGYOFCHINASep．2014doi：10．39690．issn．1674—1803．2014．09．08文章编号：1674-1803(2014)09—0034-06地下水源热泵系统热平衡预测三维数值模拟周世玲，骆祖江，于丹丹，王琰(1．河海大学地球科学与工程学院，江苏南京210098；2．吉林建筑大学测绘与勘查工程学院，吉林长春130000)摘要：为了准确模拟预测地下水源热泵系统运行期问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

2、统运行期间出现的冷热贯通现象与堆积问题，科学合理地设计地下水源热泵系统。以江苏南通益兴集团地下水源热泵示范工程为例，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，预测分析了未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势。结果表明，该工程按设计方案运行，整个区域地下水温度逐渐升高，出现热堆积问题。采用春秋季与冬季多加热生活用水增加制热负荷量的方法，可有效缓解热堆积问题。关键词：浅层地温能；地下水源热泵系统；渗流场；热平衡；数值模拟中图分类号：TU111；TK52文献标志码：A3DNumericalSi

3、mulationofGroundwaterSourceHeatPimpSystemThermalEquilibriumPredictionZhouShiling，LuoZujiang，YuDandanandWangYan'(1．SchoolofEachScienceandEngineering，HohaiUniversity，Nanjing，Jiangsu210098；2．SehodofSurveying，MappingandExplorationEngineering，JilinJianzhuUniversity，Chan

4、gchunJilin1300001Abstract：Toaccuratelysimulateandpredictvariationpatternsofgroundwaterseepagefieldandtemperaturefieldduringgroundwatersourceheatpumpsystemruntime，toavoidheattransfixionandheatstackduringtheruntimeinthefuture，agroundwatersourceheatpumpsystemhasbeende

5、signedscientificallyandrationally．TakingthegroundwatersourceheatpumpdemonstrationprojectofNan—tongYixingGroup，Jiangsuasanexample，a3Dcouplednumericalmodelofgroundwaterseepageandthermalmigrationhasbeenrood—eled，combinedwithgroundwatersourceheatpumpsystemdesignandoper

6、ationscheme，predictedandanalyzedfuturegroundwatersourceheatpumpsystemthermalequilibriumdevelopmenttrend．Theresulthasshownthattheprojectrunningintermsofdesignedscheme，groundwatertemperaturegraduallyrisinginwholearea，heatstackproblemappeared．Usingmoreheatingofwaterfo

7、rlivinginspring，autumnandwintertoincreaseheatingloadcapacity，canrelieveheatstackproblemeffectively．Keywords：shallowgeothermalenergy；groundwatersourceheatpumpsystem；seepagefield；thermalequilibrium；numericalsimulation浅层地温能是蕴藏在浅层岩土体和地下水中的的一种系统，已得到广泛的使用。地下水源热泵可再生、储量大、清

8、洁环保型能源”。。。。浅层地温能系统运行期间，在复杂地下水抽一灌作用下，原有的开发利用，其方法是通过地源热泵技术将地下低品地下水渗流场和温度场特征将发生变化，重者会发位的浅层低温热源提取上来加以利用。早在20世生冷热贯通现象；对于长期运行的冷热负荷差异纪40、50年代，欧美国家就兴起了第一