湖水源热泵温排水扩散：位置影响与优化策略

本文主要探讨了开式湖水源热泵系统在实际应用中的一个重要问题，即温排水热扩散的三维数值模拟。研究针对的是南京市的一个具体项目，采用了标准k-ε紊流模型来模拟热泵运行过程中温排水的热量传输过程。研究的核心焦点在于深度不均匀的湖体中，排水口位置对温排水热扩散效应的影响。 作者们发现，排水口的位置对温排水的水平方向扩散影响显著，这可能导致湖面局部温度升高，特别是在排水口周围形成一个高温区域。他们强调，如果取水口设在排水口的上游，在一定程度上可以避免“热短路”现象，即热量过快从热泵系统传递到环境中，从而减小对湖泊环境的潜在负面影响。 另一方面，垂直方向上的热扩散影响则相对较小，这提示在设计开式湖水源热泵系统时，可以着重考虑如何优化水平方向上的布局，以减少对湖水整体温度的影响。研究还提出，在排水口附近实施喷水或跌水措施，可以进一步降低热泵尾水导致的湖体环境温升。 这项研究为开式湖水源热泵系统的规划设计提供了宝贵的依据，强调了合理设置排水口位置和采取相应环境管理措施对于确保系统效率、减少环境影响的重要性。这一研究成果对于理解和优化此类系统在实际应用中的性能具有重要意义，对于环境保护和可持续能源利用领域具有很高的实用价值。