南通益兴地下水源热泵系统热平衡三维模拟与预测

"地下水源热泵系统热平衡预测三维数值模拟" 本文主要探讨了地下水源热泵系统（GWHP）的热平衡预测及其对地下水环境的影响。地下水源热泵是一种利用浅层地温能的可再生能源技术，通过抽取地下水，利用热泵技术转换低位热能，提供供暖或制冷服务。这种系统在20世纪中期在欧美国家开始兴起，并在全球能源危机背景下得到了广泛应用。 地下水源热泵系统在运行过程中，由于地下水的抽灌作用，会改变地下水的渗流场和温度场，可能导致"冷热贯通"现象，即热能或冷能的不均匀分布。在长时间运行且冷热负荷差异较大的情况下，会出现"热堆积"或"冷窟"，这将降低系统的运行效率。因此，优化冷热负荷设计和运行模式对于避免这些不利影响至关重要。 文章以江苏南通益兴集团的地下水源热泵工程为实例，构建了地下水渗流与热量运移的三维耦合数值模型，以预测系统的热平衡发展趋势。通过模拟分析，发现按照现有设计方案运行，地下水温度会逐渐升高，存在热堆积问题。为解决这一问题，提出了在春秋季节和冬季增加加热生活用水来提高制热负荷，以缓解热堆积现象的策略。 此外，该研究还强调了建立合理的水文地质概念模型对于准确预测地下水源热泵系统运行效果的重要性。通过这样的数值模拟方法，可以为地下水源热泵系统的科学设计和运行管理提供依据，确保其可持续性和环境友好性。