以南京工程学院的闭式湖水源热泵为原型,建立了二维模型。考虑到闭式湖水源热泵与湖水之间的相互影响,运用FLUENT软件模拟了湖水源热泵温排水流量及抛管间距对湖水温度的影响,同时计算不同温排水流量和抛管距离下闭湖水源热泵系统的COP(Coefficient of Performance,性能系数)。结果表明温排水流量越大,湖水温升面积越大,同时系统COP增大;随着抛管间距的增大,湖水热堆积程度降低,同时系统COP增大。为了不引起水体热污染,同时考虑到闭式湖水源热泵的性能,闭式湖水源热泵的温排水流量设置成0.36 m3/s为宜,其抛管间距设置在0.35 m以上较为合适。
针对邯郸某一项目的地表水源热泵设计中的取排水口形式设置问题,建立了二维湍流模型,采用数值模拟的方法,考虑到地表水源热泵系统与水环境之间的双向影响,研究了地表水源热泵排水口与河岸的角度和取排水口距离对温排水热扩散的影响,并计算了不同取排水形式下系统的COP(性能系数,Coefficient of Performance)。结果表明:随着排水与河岸角度的增大,取水口区域平均水温升高,同时地表水源热泵的COP呈下降趋势。综合比较水体热污染情况以及热泵系统性能得知:排水口与河岸的角度设置成50°~60°较为合适。
针对南京工程学院的闭式湖水源热泵的埋管深度问题,建立了三维传热模型。使用FLUENT软件模拟了不同埋管深度对湖水温度场的影响,同时计算了相应条件下的机组COP(Coefficient of Performance)。研究结果表明,埋管深度越大,闭式湖水源热泵温排水对湖水温度影响越小;闭式湖水源热泵的COP随着埋管深度的增大而增大。结合研究结果,对闭式湖水源热泵的埋管方式提出了相应的建议。
