海水源热泵系统取水技术试验.docx

海水源热泵系统取水技术试验吴君华1,2，由世俊1，李海山2（1.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；2.燕山大学建筑工程与力学学院，秦皇岛066004）摘要：为了提高海水源热泵系统的热源温度，提出采用海岸井取水系统.搭建海岸井取水试验台,进行抽水试验研究该系统的渗流换热特点.试验结果表明，渗流换热过程中含水层温度变化最大，含水层周围土壤层的温度变化有明显的衰减和滞后.海水渗流与土壤换热后供水水温提高，且间歇供热过程可以缓解抽水过程中井水水温下降速度，从而为热泵机组提供一个具有相对稳定和较高温度的热源.关键词：海水源热泵；可再生能源；取水系统；海岸井中图分类号：TU991.1文献标志码：A文章编号：0493-2137（2009）01-0078-05ExperimentonIntakeTechnologyofSeawaterSourceHeatPumpSystemWUJun-hua1,2，YOUShi-jun1，LIHai-shan2（1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2.CollegeofArchitectureEngineeringandMechanics，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China）Abstract：Abeachwellintakesystemwasproposedtoprovidewaterwithhighertemperatureforseawatersourceheatpump.Pumpingtestswereconductedonabeachwellintakesystemtostudythecharacteristicsofseepageandheattransfer.Experimentalresultsshowedthatthemaximumtemperaturevariationappearedinaquiferandtherewereobvioustempera-tureattenuationandlaginothersoillayersduringtheprocessofseepageandheattransfer.Supplywatertemperaturewashigherthanthatofseawaterbecauseheatwastransferredfromsoiltofluidwhenseawaterwasfilteredthroughtheaquifer.Besides,thesupplywatertemperaturedecreasecouldslowdownduringtheintermittentheating.Sothisintakesystemguar-anteedrelativelystablehighertemperaturesupplywaterasheatsource.Keywords：seawatersourceheatpump；renewableenergy；seawaterintakesystem；beachwell海水源热泵属水源热泵，给系统除了做必要的防腐处理外，热泵机组方面技术是相对成熟的，而解决海水取水问题是海水源热泵技术的关键．海水取水技术内容包括取水方式和供水参数，且供水参数中水温、水质和水量直接影响海水源热泵系统的运行效果，并决定了整个热泵系统的初投资及运行和维修维护费用．国内外用于海水源热泵系统的取水方式大部分是直接取海水[1-4]．不同地区水文地质条件不一样，取水方式也会有所不同．笔者针对天津海域特殊的水文地质条件，提出将海岸井取水系统用在海水源热泵系统中．国外对这种取水系统已有研究，但只是将这种取水系统用于海水淡化工程[5-7]，因此研究内容重点集中在取水水量和水质上，而用于海水源热泵系统时，取水水温也是一个很重要的技术参数．笔者将搭建一个海岸井取水试验系统，对这种取水系统进行基础试验的研究，目的是初步探讨海岸井取水系统的渗流换热特点，为下一步海岸井取水系统的渗流换热理论模拟以及海岸井取水技术的推广提供试验基础．收稿日期：2008-03-04；修回日期：2008-08-28.基金项目：天津市建委科技资助项目(2007-37).作者简介：吴君华（1978—），女，博士研究生，讲师.通讯作者：吴君华，td_wjh@163.com.2009年1月吴君华等：海水源热泵系统取水技术试验·79·图4为贝壳层土样实物照片.１天津海域水文地质条件天津市地处中国华北平原的东北部，西北背枕燕山，东南面临渤海，海岸线长约133km．天津沿海地区位于渤海湾西岸，在构造单元上属