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热泵耦合反季节储能技术研究

刘立伟  
【摘要】: 热泵耦合反季节储能技术(即热泵耦合地下含水层储能技术),是将含水层储能技术与热泵空调系统相结合,以浅层地下水为热泵的热(冷)源用于建筑物的供暖(冷),同时将温度降低(升高)的地下水回灌并储存,为下一个运行周期提供冷(热)源的技术。 文中描述了含水层储能(ATES)技术的原理及类型、含水层主要水文地质条件、建立含水层数学模型的理论依据以及采用的数值计算方法。本文对天津市地矿珠宝公司的热泵耦合对井抽灌反季节储能系统进行了研究,利用Flowheat1.0软件模拟了系统自2002年冬季到2005年夏季运行期的储能场形成过程和温度场分布,并预测了系统未来4年内的储能场分布情况,分析了系统的储能效果及对地下环境的影响情况。分别模拟了不同井距条件、不同类型含水层内的储能场变化过程,分析了井距和含水层的水文地质参数对储能的影响;另外,本文从地下水的天然流速和井抽灌量两方面分析了地下水动力场对储能效果的影响。依据实测数据,定义和计算了系统的储能率,通过储能率变化分析了系统的储能效果;对采用含水层储能技术和未采用该技术两种情况下热泵机组的COP值和耗电量作了计算和对比分析,并针对热泵耦合含水层储能技术的应用提出了建议。


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