北京平原区地源热泵换热能力现场测试研究

岩土体不仅决定地温场的展布形态,而且也是浅层地温能资源评价和工程设计的关键因素,掌握区域岩土体的热物性及换热性能,是保障热泵高效稳定运行的关键。根据北京地区在施地源热泵工程对现场换热能力测试结果,系统地研究了地层结构及岩性、水文地质条件、回填材料等因素对综合热导率的影响。研究结果表明:在相同条件下选择适当回填材料有利于提高系统换热性能,膨润土和水泥基作为回填材料,比中细砂作为回填材料的换热性能分别提高了17.6%和19.7%;岩土体和地下水是热能赋存和传播的物质基础,地下水与地层结构决定着地温场分布形态和换热效率,地埋管换热器的换热能力与土壤颗粒、地下水位、地下水渗流存在直接关系,土壤颗粒越大,地下水位埋深越浅,渗流越快,对地埋管换热器换热能力具有明显的强化作用。     

地下水地源热泵系统开发利用对工程场地地质环境影响的监测分析

地下水地源热泵系统优点突出,但由于系统运行过程中对地下水的水位、水温、水质有一定的影响,因此,地下水地源热泵系统开发利用对工程场地地质环境影响的研究十分必要。选取关中地区某学校地下水地源热泵系统工程及陕南地区某小区售楼部地下水地源热泵系统工程,通过监测工程运行期间地下水温度、水位和水质动态数据,分析地下水地源热泵系统开发利用过程中对地质条件的影响。结果显示：当工程采灌平衡时,地下水位恢复迅速,地下水地源热泵工程长期运行不会对区域地下水位产生明显的改变;在一个完整的供暖、制冷年内地下水回灌井从井口至井底不同深度地下水温度均处于平衡状态;工程运行过程中水质常规阴阳离子、总硬度、总碱度、总溶解性固体、pH值和水化学类型没有明显的改变,有毒物质中的氰化物、汞离子、砷离子、铅离子、铬离子、挥发酚、铜离子一直处于检出限以下,仅有锌离子浓度受工程运行有一定变化。论文通过分析地下水地源热泵系统开发利用对工程场地地质条件影响,为地下水地源热泵系统的科学推广应用提供技术支撑。     

上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析

地源热泵是上海开发利用浅层地温能的主要形式。通过对上海地区不同地点、不同埋深范围内第四纪地层地温实测数据,分析了本地区浅层岩土温度场分布的一般规律,并与历史数据比较。40余年来,上海地区第一承压含水层的平均地温有小幅升高,而第二承压含水层则有小幅下降。影响浅层地温场分布的主要因素有太阳辐射的周期变化、城市热岛效应、地表植被、地下水径流、人工回灌等。本文可为本地区地埋管地源热泵系统的勘察设计提供参考。     

地埋管地源热泵工程运行换热区温度场变化特征分析

地埋管地源热泵工程在发挥供暖、制冷等作用的同时,埋管区地层温度场也发生了复杂的结构性变化,陕西地区对地下岩土体温度场影响机制研究不够深入,对热泵工程可持续利用的调控带来困难。本文依托陕西省浅层地热能开发利用示范研究基地,分析地源热泵系统稳定运行2 a及疫情影响下停止运行1a地埋管换热区的温度监测数据,研究地埋管换热区地层温度的垂向深度及平面展布特征。结果显示：系统稳定运行2 a,换热区各区域地温在时间尺度上受地埋管换热器吸排热量的影响呈波状变化,并且相较于环境温度变化表现出不同的时滞性,距离换热器越远时滞性越强;在地埋管长度以内,随着深度增加,温度波动减小;在水平向,距离地埋管越远温度波动越小,单根换热器对地温的影响半径为3.2～3.9 m;系统稳定运行2 a地埋管换热器吸排热量基本平衡,未造成地质体冷热堆积,停止运行1 a,由于吸排热量不均衡造成了地质体存在冷堆积,调控运行热泵系统可使冷堆积现象消失。该文旨在系统地分析关中盆地地源热泵工程对地温场的影响机制特征,为地源热泵平稳运行提供基础数据支持,为区域地热资源的科学、长期开发提供理论依据。     

"浅层地温(热)能资源特性及评价方法对地源热泵工程意义研讨会"在北京召开

由中国资源综合利用协会地温资源综合利用专业委员会和中国地质环境监测院联合举办的“浅层地温（热）能资源特性及评价方法对地源热泵工程的意义研讨会”2月23日在北京召开。参加本次会议的有国土资源部环境司、中国地质调查局水环部、北京市国土资源局等诸多有关水文地质与暖通空调专业的企、事业单位及大专院校40多位代表。与会代表对浅层地温能的特性、评价方法等基础问题,对地源热泵工程建设的作用与意义展开了热烈讨论。     

南京市地下水地源热泵系统适宜性分区评价:基于层次分析法和熵权系数法

浅层地温(热)能是一种可再生的新型环保能源,地下水地源热泵系统是开发利用浅层地热能的一种方式。层次分析法(AHP)能够充分利用专家的知识和经验,但是无法克服主观随意性带来的偏差;熵权系数法是一种客观的评价方法,但是不能反映决策者的偏好。结合南京的地质、水文地质条件、水温场、水化学条件等,提出基于AHP和熵权系数法的综合评价方法,对南京市地下水地源热泵系统应用适宜性进行分区,得到适宜区、较适宜区和不适宜区的分布范围和面积,对今后的开发利用工作具有指导意义。     

天津中新生态城地源热泵原位热响应试验研究

介绍了天津中新生态城地源热泵原位热响应试验的方法和步骤,对实验数据进行了整理和分析,得出了单孔的换热能力和地层的导热系数,试验结果：生态城100 m深钻孔换热能力为6.13~6.98 kW,散热能力为12.03~12.7 kW,岩土体的导热系数为2.11w/m.k。     

浅层地温能开发利用对地质环境影响程度的探索性研究

结合已施工的浅层地温能资源开发利用工程,在收集分析地质、水文地质和地源热泵项目资料基础上,建立了地源热泵监测系统,即地下水地源热泵系统监测站、地埋管地源热泵系统监测站和20个地源热泵系统监测点。通过布设温度传感器以及数据采集装置,对地源热泵系统进行动态监测,采用GPRS无线传输系统实现监测数据的远程传输。对所监测的数据进行分析,进而评估浅层地温能资源的开发利用对地质环境的影响程度,认为土壤温度场变化与深度存在一定的相关性,且地温的变化与系统的换热功率相关。     

地源热泵系统技术规程关键技术问题探讨

根据当前我国大力倡导节能减排、各地积极开发利用浅层地热能资源的背景形势,结合对各地编制的地源热泵系统技术规程的系统分析,从确保热泵系统长期安全、可靠、低能耗运行,实现对浅层地热能可持续开发利用的角度出发,探讨了地源热泵系统技术规程中易受忽视的如干关键问题。     

地下水源热泵系统和太阳能辅助热源系统的地温场数值模拟研究

地下水源热泵系统的地温场数值模拟研究对浅层地热能开发利用项目具有重要意义。通过TOUGH2建立地下水源热泵系统的水-热耦合模型,模拟了研究区多年地温场变化趋势以及抽灌井温度变化。结果表明地下水源热泵系统运行10年后部分组团出现大量冷堆积现象,影响供暖温度。依据本结果,结合场地条件,针对冷堆积现象采用太阳能辅助热源系统进行系统强化设计,并模拟研究强化后的地温场多年变化趋势,结果表明太阳能辅助热源系统可以有效提高供暖温度。     

北京地区地源热泵系统地质条件评估工作浅谈

本文介绍了北京地区地源热泵系统地质条件评估工作的相关背景,详细阐述了地质条件评估的本质是把客观真实的地质、热工技术认识与项目可研工作的要求结合起来,深刻分析了地质条件对地源热泵系统项目应用的适合性,风险性和可行性的影响,提出地源热泵系统技术具有典型的双刃剑特征,仍有许多技术问题值得深入思考和研究。     

基岩地区地源热泵系统浅层地热地质条件评估工作方法

在北京地区建设地源热泵系统之前,需要开展浅层地热地质条件评估,以作为政府部门为地源热泵系统立酉备案的必要的技术文件,是一项专业前期可行性研究工作。其评估工作方法和内容,在基岩地区和第四系松散沉积区应有很大的不同。在基岩地区应倜重于野外实地调查,包括填制工作区地质图、工作区岩石特征,岩石完整性调查和水井普测等;并通过充分的资料收集和必要的勘查手段,查明工作区地层、岩石、构造等地质条件,特别是划分构造带、构造影响带范围,进而判断换热孔钻遇地层的可钻性和换热能力,进行相关技术和经济分析及评价。     

中国地源热泵技术应用及进展

地源热泵技术在中国应用时间不长,但推广应用速度非常快,几乎以每年20%以上的速度增长,尤其在上海世博场馆中大面积推广,取得了很好的节能效果。随着该技术的推广应用和深入研究,我国已掌握了地源热泵的全套技术,并在浅层地热能勘查评价规范、钻孔热反应测试技术、高效地下热交换井以及太阳能与地源热泵技术的联合应用等方面都取得了一些新进展,这些成果的取得将为实现我国2050年的节能减排目标提供技术保障。     

竖直埋管地源热泵技术

竖直埋管地源热泵技术的重点和核心是地下埋管换热器。地下埋管换热器的设计包括：换热器形式和回路形式的选择，地下换热器尺寸设计，水平间距及热短路，管材的选用和换热能力等。地下埋管换热器的施工主要包括：钻孔，下管，注浆、回填和换热器的安装。     

四川省地源热泵监测系统初探

介绍了四川省的地源热泵系统工程开展,提出了地源热泵监测系统的必要性以及简要的监测方式,为以后地源热泵的推广应用和保护地下资源环境提供数据支持。     

苏州城区地下水源热泵系统开发利用适宜性分区

以苏州城区为研究背景,阐述了浅层地温能资源赋存的水文地质条件,分析了地下水源热泵系统应用可能对地下水环境产生的影响,研究得出第Ⅱ承压含水层是该地区地下水源热泵开发利用的理想含水层.在此基础上,采用层次分析法和综合指数法建立适宜性分区标准,将苏州城区地下水源热泵系统应用划分为适宜区、一般适宜区和不适宜区,并进行了分区评价.为苏州城区地下水源热泵系统的合理开发利用和制定地下水环境保护措施等提供了重要依据.     

地源热泵土壤源换热器的施工技术

地源热泵（Ground Source Heat Pump，GSHP）作为最有发展潜力的热泵技术在各级政府的积极推窑下发壁迅速，但由于地源换热器施工安装成本高，技术的发展遇到了很大的阻力。探讨了土壤源换热器施工技术和土壤源换热器的热平衡问题，力图提高土源换热器施工技术，降低地源热泵成本，促进该技术的推广应用。     

地源热泵设计参数原位热响应测试的方法及实验

以电加热器作为热源的热响应测试仪,仅能进行夏季制冷工况测试,参数设定以经验为主。应用了以热泵作为冷/热源、可测试冬季供暖工况的原位热响应测试仪进行测试实验,结果表明:热泵输出功率稳定,测试功率在夏季制冷工况和冬季供暖工况宜分别设为40～60 W/m和35～45 W/m;热响应测试时间不宜少于48 h,若模型精度要求高于2.5%,需根据地层情况适当延长测试时间;野外测试的冬季供暖工况下热交换孔的热阻为0.08(m.℃)/W,100 m深度内岩土体的综合导热系数为1.67 W/(m.℃)。测试结果可满足地源热泵系统设计要求。