用于海水源熱泵的海岸井滲濾取水系統(tǒng)滲流換熱性能研究.pdf

1、天津渤海海域夏季表層海水溫度較氣溫低,水溫在深度方向上變化明顯,冬季水溫較低,短期有結冰狀況,并且沿海水質較差,因此不宜直接作為海水源熱泵的熱匯/源。應用于海水源熱泵的海岸井滲濾取水系統(tǒng)是一種綜合利用海洋熱能和土壤儲能的系統(tǒng),可以有助于解決以上問題。在此前提下,本文對海岸井滲濾取水系統(tǒng)滲流換熱性能進行了研究。
　　首先,對天津渤海海水溫度、沿海地質及淺層土壤溫度進行了測試與勘察,論述了在天津沿海構建海岸井滲濾取水系統(tǒng)的可行性。通過

2、合理的假設,結合通用的地下水滲流換熱模型,建立海岸井滲濾取水系統(tǒng)的滲流換熱數(shù)學模型,包括控制方程及單值性條件,之后運用Fluent軟件進行求解。
　　然后,根據(jù)課題組野外抽水實驗及實驗室水樣、土樣分析實驗獲取的基礎數(shù)據(jù),如滲流系數(shù)、海水溫度、海岸井抽水水溫的變化規(guī)律等,運用數(shù)值方法確定含水層的導熱系數(shù)及孔隙率,并進一步驗證所建海岸井滲濾取水滲流換熱模型的準確性和在有界含水層中的適用性。
　　第三,運用已驗證的有界含水層中海岸

3、井滲濾取水滲流換熱模型,結合實際工程水文地質條件,模擬研究海岸井位置、直徑以及水位降深對海岸井出水量的影響,分析了海水溫度、抽水時間、出水量以及井的結構參數(shù)對海岸井出水水溫的影響。
　　最后,運用費用年值法對使用海岸井滲濾取水系統(tǒng)海水源熱泵的具體工程進行優(yōu)化設計,確定了優(yōu)化的海岸井位置、數(shù)量及直徑。對海岸井滲濾取水海水源熱泵系統(tǒng)能源利用情況進行分析,得出此系統(tǒng)利用土壤儲能及海洋熱能的比例。并對海水、井水的水質進行測試分析,從海水對