地下水源热泵工程应用研究及经济分析

论文摘要

随着经济的高速发展,能源供需不平衡和环境污染问题逐年恶化。以节能环保为主要优势的地下水源热泵技术应运而生,被冠以“绿色技术”的美誉。近年来,这项技术在我国发展势头良好,地下水源热泵空调系统的工程应用也犹如雨后春笋般扩展开来。为进一步推广该项技术的使用,必须掌握其关键所在,即系统的经济性和节能性。理论上讲,地下水源热泵空调系统是高效节能的,但实际应用中是否与理论分析一样节能,是受到多方面因素的影响的。例如,不同地区、不同工况下,系统的节能效果是各不相同的,有时节能效果不明显甚至根本不节能。而不少地区根本不结合工程实际情况,就盲目运用该技术,结果很可能适得其反。因此,只有对系统实际运行情况进行研究分析,才能准确并深入地评价其节能性。本文以南昌国税综合业务用房项目地下水源热泵空调系统为研究对象,主要进行了以下几方面的研究:（1）结合工程实例,分析在系统设计与施工中可能遇到的问题,并针对性地提出相应的解决措施。讨论了地下水源热泵的环境效益、可能对环境造成的影响及注意事项等,并指出保证地下水回灌是解决地质环境问题的唯一有效措施;（2）通过对系统COP的分析,探讨地下水源热泵系统的运行性能。着重从水源侧系统设计角度出发,探讨系统运行的最佳工况,并提出了确定该最佳工况的方法,及使系统运行更为节能的措施,如水源侧水泵的变频控制及水源侧大温差供水技术等等。（3）将地下水源热泵空调系统方案和冷水机组+燃气装置,溴化锂吸收式直燃机组,风冷热泵等传统系统在实际的工程应用中,进行经济性分析和比较。通过比较各方案的运行费用,并分析在何种工况下,系统的节能效益开始降低,得出何种方案更经济,在运行能耗方面更具节能优势。通过对地下水源热泵空调系统的工程实例应用的研究和经济性分析,明确了该项技术在工程应用中的可行性和优越性,指出结合科学合理的系统设计、施工以及运行管理更能体现出其节能性,更能促进这一绿色生态建筑技术的广泛开发及应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 地源热泵技术概况
• 1.2.1 地源热泵系统的技术特点
• 1.2.2 地源热泵系统的分类
• 1.3 国内外地下水源热泵发展及研究情况
• 1.3.1 国外地下水源热泵发展研究情况
• 1.3.2 我国地下水源热泵发展研究情况
• 1.3.3 地下水源热泵系统研究中存在的问题
• 1.4 本课题研究内容及意义
• 第二章 地下水源热泵成井设计与施工的工程应用研究
• 2.1 水源条件
• 2.1.1 水量
• 2.1.2 水温
• 2.1.3 水质
• 2.2 水质处理
• 2.3 南昌市水文地质条件分析
• 2.3.1 南昌市气象参数
• 2.3.2 水文地质特征
• 2.3.3 工程概况
• 2.4 成井设计与施工
• 2.4.1 成井工艺现状
• 2.4.2 管井构造及设计计算
• 2.4.3 成井工艺流程
• 2.4.5 管井施工注意事项
• 2.4.6 相应措施
• 2.5 本章小结
• 第三章 地下水源热泵工程应用中存在的问题及解决措施
• 3.1 地下水源热泵工程应用中存在的问题
• 3.1.1 出现技术应用空白区
• 3.1.2 取水有认证，抽灌无管理、无监督
• 3.1.3 技术应用无细则
• 3.1.4 受当地能源政策的限制
• 3.1.5 水源水抽、灌技术和费用
• 3.2 回灌问题
• 3.2.1 回灌原则
• 3.2.2 回灌困难的原因
• 3.3 相应解决措施
• 3.3.1 做好水文地质勘探，合理设计
• 3.3.2 严格按规范进行水源井施工
• 3.3.3 加强相关部门管理、研究力度
• 3.4 地下水源热泵系统的环境影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 地下水源热泵系统的性能及经济分析
• 4.1 地下水源热泵系统
• 4.1.1 地下水源热泵系统的组成
• 4.1.2 地下水源热泵系统的工作原理
• 4.2 地下水源热泵系统的性能
• 4.2.1 水源侧系统机房内部分的设计
• 4.2.2 水源侧系统地下水部分的设计
• 4.2.3 水源热泵机组及相关设备的选择
• 4.3 节能措施
• 4.3.1 系统能效分析
• 4.3.2 水源侧变流量设计
• 4.3.3 水源侧大温差节水技术
• 4.3.4 热回收技术
• 4.4 地下水源热泵系统经济分析
• 4.4.1 冷热源方案评价影响因素
• 4.4.2 各方案的运行费用分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结
• 5.1 主要工作回顾
• 5.2 本课题今后需进一步研究的地方
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文
• 致谢