低焓地热工程技术及其应用

【摘要】： 本文以“非线性一体化”设计理念为指导,阐述了低焓地热工程技术及其设计方法、工程实测数据分析方法,发展了分阶段变流量调节技术和按日调节的微调技术,最后应用于空军航空装备研究所的供热工程中。 低焓地热利用技术是一套各子部分前后衔接紧密、整体性强的技术系统。它采用了“地层储能空调系统”和地下、地面系统一体化的设计方法,实现了低焓能源的“冬能夏用、夏能冬用”的目标,达到了能源利用体系一体化的目的。本文根据系统论的观点,将低焓地热的整个利用流程作为一个前后关联的有机整体。首先利用数值模拟技术,对影响储能效果的地下水力状况、热力状况进行了分析,得出了抽水井、回灌井系统的合理布局。根据数值模拟结果,结合解析解和实际工程经验,进行低焓利用技术中地下系统的设计。 通过热泵实现了地下系统和地面系统的能量提取与转化。地下水抽灌井系统和地面热泵设备系统构成了输出端,即“供热端”,它和“用户端”一起组成了整个能量自循环系统。供热端和用户端的关系,反映在设计上就成为低焓地热利用的核心技术之一——双端设计技术,它包括“供热端优化设计”和“用户端改造设计”两部分。根据“区别对待、有效管理”的原则,提出并完善了“用户区划设计技术”,合理调配和使用资源。根据工程实施时各部分的顺序和关联,提出了地下抽灌井系统、地面热泵设备系统、用户端散热系统“三系统耦合设计”技术,以保障整个工程的顺利完成。根据智能化控制的需要,提出了“全过程多参数智能监控技术”。根据节能的要求,提出了“节能调节与调峰设计技术”。这五项技术,构成了低焓地热利用设计的核心技术。 运行参数分析处理是低焓地热利用技术的后处理工作,它起着归纳总结的作用。利用数理统计工具,建立室外温度和供水温度的回归模型,可以起到“预测”的作用,达到“控制”的目的。本文提出了“低焓地热利用的数据分析方法”,做出了供水温度与室外温度的线性回归模型和一元二次回归模型,并就室外温度的滞后效应做了探讨。 论文的最后一部分以空军装备研究院航空装备研究所供热工程为实例,详细阐述了低焓地热利用技术在实际工程中的具体应用方法。 【关键词】：非线性一体化 低焓地热 双端设计 区划设计 节能调节
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P314
【目录】：

• 1 引言9-14
• 1.1 能源利用现状9-10
• 1.2 低焓地热资源的利用前景10-11
• 1.3 低焓地热利用技术的发展现状11-12
• 1.4 存在的问题12-13
• 1.5 本文的研究目的、内容与方法13-14
• 2 低焓地热利用关键技术14-18
• 2.1 地层储能空调系统原理14-15
• 2.2 水源热泵工作原理15-17
• 2.3 本章小结17-18
• 3 低焓地热利用的设计方法18-36
• 3.1 技术路线与工艺流程19-20
• 3.2 储能系统的设计20-24
• 3.3 供热系统设计技术研究24-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 温控调节技术36-41
• 4.1 供暖季温度分区及其变流量调节技术36-38
• 4.2 每天温度分段及其微调供热技术38-40
• 4.3 本章小结40-41
• 5 低焓地热利用数据分析方法41-54
• 5.1 回归分析概述41-42
• 5.2 多元线性回归模型42-43
• 5.3 matlab 与数据分析43-46
• 5.4 供水温度与室外温度的回归模型46-52
• 5.5 滞后效应研究52-53
• 5.6 本章小结53-54
• 6 工程应用54-79
• 6.1 工程概况54-56
• 6.2 资源条件与建设条件56-57
• 6.3 三维数值模拟分析57-66
• 6.4 供暖及制冷系统设计66-70
• 6.5 分项工程设计方案70-76
• 6.6 综合效益评价76-78
• 6.7 本章小结78-79
• 7 结论和建议79-81
• 7.1 结论79
• 7.2 建议79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85

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