上海地区浅层地热能建筑应用现状及能效分析

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作者 孙婉 吕亮 《建筑科技》 2024年第7期66-69,共4页

通过对上海地区490个浅层地热能建筑应用项目进行信息统计,分析得出上海地区浅层地热能建筑应用区域分布、应用类型、应用规模及换热方式等特征。同时,通过对42个典型项目的调研、走访及能效测试,总结得出上海地区浅层地热能建筑应用能... 通过对上海地区490个浅层地热能建筑应用项目进行信息统计,分析得出上海地区浅层地热能建筑应用区域分布、应用类型、应用规模及换热方式等特征。同时,通过对42个典型项目的调研、走访及能效测试,总结得出上海地区浅层地热能建筑应用能效等级以2级和3级为主,能效水平较高。截至2023年年底,上海市浅层地热能建筑应用面积约为1852万m^(2),年节能量约为17.29万t标煤,节能率约为35%。 展开更多

关键词 浅层地热能 应用规模 换热方式 系统能效

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混合型中心点白化权函数在能源地下工程适宜性评价的应用

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作者 孙婉 肖锐 黄坚 《节能与环保》 2024年第7期51-58,共8页

能源地下工程在用地紧张的超大城市中具有占地面积少,换热效率高等显著优势,然而,由于其设计和施工相对复杂,目前实施的工程案例较少,且适宜性评价研究也相对滞后。针对这一现状,本研究聚焦能源地下结构运行特征,筛选出9个主要评价指标... 能源地下工程在用地紧张的超大城市中具有占地面积少,换热效率高等显著优势,然而,由于其设计和施工相对复杂,目前实施的工程案例较少,且适宜性评价研究也相对滞后。针对这一现状,本研究聚焦能源地下结构运行特征,筛选出9个主要评价指标,对每个指标建立了混合型中心点白化权函数,以提高评价过程的客观性和准确性,并采用层次分析法构建了一套能源地下结构适宜性评价体系。最后,将体系应用于上海地区能源地下结构实际工程评价中,验证了该评价体系的科学性和合理性,为浅层地热能与地下空间协同开发提供了技术支持。 展开更多

关键词 浅层地热能 能源地下结构 白化权函数 层次分析法 评价体系

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浅析热平衡措施对上海地区地源热泵系统换热区域温度的影响 被引量：2

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作者 吕亮 《暖通空调》 2023年第8期53-57,共5页

基于上海地区浅层地热能项目多年的监测数据,分析了多个地源热泵项目运行多年后换热区域温度的变化特征,以及热平衡措施对换热区域温度的影响。分析结果表明:所监测地埋管地源热泵项目中,具备热平衡措施项目的地埋管换热区域温度基本稳... 基于上海地区浅层地热能项目多年的监测数据,分析了多个地源热泵项目运行多年后换热区域温度的变化特征,以及热平衡措施对换热区域温度的影响。分析结果表明:所监测地埋管地源热泵项目中,具备热平衡措施项目的地埋管换热区域温度基本稳定;不具备热平衡措施项目的地埋管换热区域温度基本上呈现升高趋势,出现了明显的热堆积现象。 展开更多

关键词 地源热泵系统 换热区域 地温场 热平衡措施 热堆积 监测数据

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上海地区温室冷热负荷特征分析

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作者 王晓阳 寇利 王庆华 《制冷与空调》 2024年第9期9-14,21,共7页

目前针对温室空调系统的设计,常通过理论公式或数值模拟计算,缺少估算用冷热负荷指标值,对冷热负荷特征的分析也少有研究。文章以上海地区设施农业常规作物类型和常用温室类型的组合为研究对象,采用DeST软件模拟计算不同组合下温室的冷... 目前针对温室空调系统的设计,常通过理论公式或数值模拟计算,缺少估算用冷热负荷指标值,对冷热负荷特征的分析也少有研究。文章以上海地区设施农业常规作物类型和常用温室类型的组合为研究对象,采用DeST软件模拟计算不同组合下温室的冷热负荷,分析其负荷特征,提出不同组合下温室冷热负荷指标参考值,为设计温室空调系统提供设计参数和计算方法。 展开更多

关键词 温室 设施农业 数值模拟 冷热负荷指标 负荷特征

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地下水源热泵运行模式对地温场效能影响研究 被引量：3

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作者 周念清 孔令熙 +1 位作者 王小清 王洋 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第5期284-292,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 地下水源热泵 热渗耦合 地温场 热贯通 运行模式

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基坑内地源热泵地埋管换热孔管涌处理的研究 被引量：2

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作者 齐志安 《建筑技术开发》 2020年第24期131-133,共3页

针对上海某地源热泵项目地埋管施工引起基坑内管涌事件,结合现场情况,制订处理流程,分析管涌产生的影响要素,得出微承压水层降水深度不足和孔内回填质量缺陷是造成管涌的原因。通过围堰和降水控制水头,利用双液注浆技术封堵漏点,在有限... 针对上海某地源热泵项目地埋管施工引起基坑内管涌事件,结合现场情况,制订处理流程,分析管涌产生的影响要素,得出微承压水层降水深度不足和孔内回填质量缺陷是造成管涌的原因。通过围堰和降水控制水头,利用双液注浆技术封堵漏点,在有限的空间和时间内取得成功,形成一套行之有效、可借鉴的治理方法。 展开更多

关键词 基坑 地埋管换热孔 地下水 管涌 双液注浆

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大型地埋管群地源热泵三维传热-渗流耦合模拟 被引量：1

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作者 王洋 张丰收 +1 位作者 鲁克文 孙婉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期302-310,共9页

为确定地下水渗流对大尺度、多分支埋管集群地源热泵系统换热区温度场和换热特性的影响,基于上海天文馆880个地埋管地源热泵场地,建立考虑地下水渗流和地质分层的三维传热-渗流耦合模型,并利用现场热响应试验对模型进行验证。结果表明:... 为确定地下水渗流对大尺度、多分支埋管集群地源热泵系统换热区温度场和换热特性的影响,基于上海天文馆880个地埋管地源热泵场地,建立考虑地下水渗流和地质分层的三维传热-渗流耦合模型,并利用现场热响应试验对模型进行验证。结果表明:渗流作用引起管群内和支管群之间沿地下水流动方向发生温度干扰,89.5~120.3 m埋深范围内的温度干扰现象相对明显;地下水渗流有利于提高管群的换热总量,缩小夏季和冬季工况的换热量差距;换热量增加百分比随水力梯度的增加而增大,两者呈对数函数关系,当水力梯度大于0.005时,换热量增加百分比趋于平稳。 展开更多

关键词 地热能 地源热泵 地下水渗流 大型管群 数值模拟

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地下水渗流与地源热泵热量运移耦合模拟 被引量：10

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作者 孙婉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期16-23,共8页

为准确模拟不同地下水径流条件下地源热泵系统地埋管换热区地温场变化特征、系统换热性能变化规律以及由此而产生的热量堆积效应等问题,以同济大学生态园试验场地为研究对象,采用理论分析及数值模拟计算为主要手段,建立了水流、介质、... 为准确模拟不同地下水径流条件下地源热泵系统地埋管换热区地温场变化特征、系统换热性能变化规律以及由此而产生的热量堆积效应等问题,以同济大学生态园试验场地为研究对象,采用理论分析及数值模拟计算为主要手段,建立了水流、介质、热量三场耦合的数值模拟模型。结果表明:随着地下水渗流速度的增大,热量逐渐向地下水流动方向偏移,粉砂层扩散偏移幅度小于细砂层,细砂层小于粗砂层。0~80 m深度,土层热量堆积明显,处于含水层深度范围内的80~100 m深度土层热量堆积越少。随着地下水渗流流速的增大,地埋管换热器单位深度换热功率逐渐增大,两者为线型关系,地下水渗流流速为1.33×10^(-4)、6.30×10^(-4)及1.27×10^(-3)m/d时地埋管换热器换热功率增幅分别为0.53%、1.31%及2.43%。 展开更多

关键词 地源热泵 地下水渗流 地温场 换热功率 FEFLOW

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地下水动力场对热泵储能利用率及地面沉降的影响 被引量：2

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作者 肖锐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期357-364,共8页

含水层储能效果受地下水动力场影响较大,通过建立地下水源热泵换热模型,从储能利用率角度定量评价地下水流场及抽灌井交换周期对热泵运行性能的影响程度,并研究因开采地下水引起的地面沉降问题。研究表明,地下水流速的增大导致储能利用... 含水层储能效果受地下水动力场影响较大,通过建立地下水源热泵换热模型,从储能利用率角度定量评价地下水流场及抽灌井交换周期对热泵运行性能的影响程度,并研究因开采地下水引起的地面沉降问题。研究表明,地下水流速的增大导致储能利用率下降,但降低了地面沉降风险,且地下水流向及抽灌井交换周期对地面沉降产生的影响较小,同时分析得到3种不同地下水流向条件下对应的最佳抽灌井交换运行模式。 展开更多

关键词 热泵 地面沉降 地下水流场 储能利用率 交换周期

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基于监测数据的地下水源热泵系统运行策略优化 被引量：6

10

作者 王洋 王小清 吕亮 《水利与建筑工程学报》 2019年第5期153-158,共6页

针对已投入运行的地下水源热泵工程,为了缓解抽、灌井区热贯通导致的地热能利用效率衰减问题,以上海市某地下水源热泵系统实际工程为例,采用FEFLOW 7.0建立三维热渗耦合数值模型,并利用监测数据对模型进行了验证。利用验证后的模型预测... 针对已投入运行的地下水源热泵工程,为了缓解抽、灌井区热贯通导致的地热能利用效率衰减问题,以上海市某地下水源热泵系统实际工程为例,采用FEFLOW 7.0建立三维热渗耦合数值模型,并利用监测数据对模型进行了验证。利用验证后的模型预测了该工程未来10 a水源井抽水温度和热量运移变化情况,定量表现了抽、灌井区热贯通程度,进而对系统运行策略进行调整。通过模拟计算比较了不同运行策略条件下水源井抽水温度变化趋势和热量运移范围,经综合考虑得到相对有利于系统长期运行的最优策略,为地下水源热泵工程后期运行管理提供依据。 展开更多

关键词 地下水源热泵 热贯通 温度 运行策略

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地埋管地源热泵换热区岩土体热承载能力评价

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作者 王洋 《建筑节能》 CAS 2020年第4期14-18,56,共6页

为了准确量化岩土体热承载限度问题,针对埋管式地源热泵系统提出一套换热区热承载能力综合评估方法,并将之应用到上海某地下埋管换热试验场,建立地下岩土体与地埋管耦合传热数值模型,并根据试验结果对模型进行校验,基于模拟计算得到5年... 为了准确量化岩土体热承载限度问题,针对埋管式地源热泵系统提出一套换热区热承载能力综合评估方法,并将之应用到上海某地下埋管换热试验场,建立地下岩土体与地埋管耦合传热数值模型,并根据试验结果对模型进行校验,基于模拟计算得到5年末场地岩土体允许热承载能力冬、夏季分别为5.06 k W、7.80 kW,相应的延米换热功率分别为42.19 W、64.97 W,评价方法对浅层地热能的合理开发利用具有积极意义。 展开更多

关键词 地埋管换热器 换热区 换热试验 热承载能力 数值模拟

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