湖水源热泵系统温排水及承载能力的研究

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1、何錄表4"HebeiUniversityofEngineering硕士学位论文题目：湖水源热泵系统温排水及承载能力的研究作者姓名：石珍珍指导教师：王景刚教授供热、供燃气、通风及空调工程所在学院：城市建设学院独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得河：jb工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在论文中作

2、了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：名签字曰期：年I月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河j匕工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：对该签字日期：yoi年y月曰分类号：TK-9密级：公开UDC：单位

3、代码：10076工学硕士学位论文湖水源热泵系统温排水及承载能力的研究作者姓名：石珍珍指导教师：王景刚教授申请学位级别：工学硕士学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程所在单位：城市建设学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringResearchonHeatCarryingCapacityandThermalDiffusionofWate

4、rinLake-WaterSourceHeatPumpSystemCandidate：ShiZhenzhenSupervisor：Prof.WangJinggangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringHeating,GasSupply,Specialty：VentilationandAirConditioningEngineeringCollege/Department：CollegeofUrbanConstructionHebeiUniversity

5、ofEngineeringMay,2015摘要摘要可持续发展和节能环保是全球发展的趋势，开发利用可再生清洁能源是现阶段重点研究课题。地表水源热泵技术的低位热源是地表水体，是一种节能、高效并且环保的绿色技术，具有十分广阔的发展前景。随着研究的展开，地表水源热泵空调系统发展十分迅速。与此同时，系统运行过程中的温排水排入受纳水体，会给水体环境造成热污染。湖泊、水库、池塘等水体由于流动性弱，生态环境相对来说更脆弱，温排水的影响会更为明显，严重者可能会导致水环境严重恶化，水生物死亡等后果。且水体温度上升也会影响机

6、组系统的运行效率，降低系统的节能性。所以，研究系统温排水热扩散后湖体温度场分布，从而研究水体对负荷的承载能力，对保护水体生态环境、保证热泵机组运行的节能性与高效性具有很重要的现实意义。本文以福州某湖水源热泵工程为研究对象，对湖水源热泵系统的温排水热扩散进行了研究。分析了湖水源热泵系统的应用形式及特点，对水质的要求及处理方法；根据气象、水资源条件、工程特点确定了水体温度模型的边界条件；基于能量守恒、动量守恒原理，结合κ-ε模型、壁面函数法等理论建立了温排水热扩散温度分布的三维数值模型。对湖体进行简化后建立

7、模型，应用Gambit软件对所建模型进行网格划分，利用Fluent软件模拟了系统运行时湖水水温的分布情况,对运行稳定后的湖水源热泵系统的温度场分布进行模拟，得出湖体温度场。模拟计算结果可以看出，排水口深度对温排水热扩散温度分布有一定影响。排水口越靠近水面，越有利于水体的散热，超温范围越小。因此排水口的设置应尽量靠近水面。模拟结果显示，超温区域集中在排水口附近小区域，所以在排水口附近设小喷泉等喷水措施，可以有效的增加水体的扰动及散热面积，降低温排水导致的水体温升。当排水口流量增加时，超温区域面积也会增加，

8、所以排水设计时应尽量增加排水口个数以减小各排水口流量。关键词湖水源热泵温排水温度场热污染数值模型热承载力IAbstractAbstractSustainabledevelopment,energyconservationandenvironmentalprotectionisthetrendofthedevelopmentoftheworld,thedevelopmentandutilizationofrenewablecleanenerg