閉式湖水源熱泵水體熱污染研究.pdf

1、由于我國積極倡導和實施節(jié)能減排的政策,地表水源熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保技術(shù),在全國范圍內(nèi)廣泛應用。然而,在地表水源熱泵運用和研究中,凸現(xiàn)了一系列問題,其中地表水源熱泵溫排水造成的水體熱污染問題引起了人們的重視。
　　本文從現(xiàn)有的湖水源熱泵水體熱污染問題的現(xiàn)狀作為研究起點,指出了其中的不足,從而確定了本文的研究內(nèi)容和重點。以南京工程學院閉式湖水源熱泵為研究對象,進行了理論研究、模擬研究和實驗研究。理論研究以（火用）分析為基礎,指出了（火

2、用）理論在熱力學過程中的優(yōu)勢之處,研究了閉式湖水源熱泵在不同負荷下對湖水溫度的影響以及湖水溫度對機組性能的影響。理論研究表明,在隨著熱泵負荷率的增大,湖水平均溫度升高;湖水溫度的升高導致了熱泵性能的下降。模擬研究則以理論研究為基礎,以南京工程學院閉式湖水源熱泵為原型,針對不同的模擬參數(shù),分別建立了二維模型和三維模型。二維模型主要應用于模擬閉式湖水源熱泵溫排水流量和拋管間距對湖水溫度的影響,三維模型用于模擬閉式湖水源熱泵運行負荷和拋管深度

3、對湖水溫度的影響。同時,計算了對應條件下熱泵的COP。模擬結(jié)果表明:溫排水流量越大,湖水溫升面積越大,同時系統(tǒng)COP增大;隨著拋管間距的增大,湖水熱堆積程度降低,熱泵COP也增大。為了不引起水體熱污染,同時考慮到閉式湖水源熱泵的性能,閉式湖水源熱泵的溫排水流量設置成0.36m3/s為宜,其拋管間距設置在0.35m以上較為合適;拋管深度越大,溫排水對湖水溫度影響越小;閉式湖水源熱泵的性能隨著拋管深度的增大而增大;隨著運行負荷的增大,拋管附

4、近湖水溫度逐漸升高;比較拋管附近湖水的豎直方向和水平方向的溫度變化,發(fā)現(xiàn)湖水水平方向溫升較為明顯。實驗研究用于驗證模擬,對熱泵機組運行參數(shù)和末端拋管周圍的湖水溫度進行了試驗測試。通過實驗結(jié)果和模擬結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)兩者的誤差在允許范圍內(nèi),從而認為模擬結(jié)果是可靠的。隨后,計算了不同運行負荷下湖水源熱泵系統(tǒng)的COP,結(jié)果與模擬條件下的計算結(jié)果相似。
　　最后,針對現(xiàn)有水體熱污染評價方法的不足,提出了基于（火用）分析的水體熱污染評價方法,