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深井回灌式水源热泵井群运行的地下含水层传、蓄热性能模拟研究
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【化工论文格式】摘要 目前国内进行深井回灌式水源热泵工程的井群设计和施工过程中，系统方案的可行性判据基本取决于单井出水量是否满足要求，以及能否实现良好的人工回灌。然而良好的设计还需要考虑井群当地地下含水层的水热运行与水文地质条件、环境气象因素和工程措施之间的关系。笔者通过比较目前流行的含水层流动传热模拟程序，选择利用了美国地质调查局编写的HST3D程序，对一典型双井承压含水层的温度场和流场进行了全年运行模拟，对该程序应用于此类问题的功能性和适用性作出评价，指出其需要完善之处。
关键词 深井回灌 水源热泵 含水层水热运动 热贯通 建筑容积率 HST3D
１ 问题的提出
深井回灌式水源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式，在国内外空调工程界已经得到了越来越多的应用[1] [2]，文献[3]给出了其基本原理与相关技术经济分析。这一系统方式利用温度全年相对恒定的地下水作为水源热泵的水源，通过建造抽水及回灌井群，实现夏季抽冷水、灌热水，冬季抽热水、灌冷水的这一全年角色轮换的运行过程，地下含水层内部的热量或冷量被提取、蓄存和转移。井群是深井回灌式水源热泵系统的一个关键组成部分，其正常运行与否决定了应用水源热泵系统工程的成败，井群的设计布局应当是慎之又慎的关键环节。目前国内进行此类工程的井群设计和施工过程中，系统方案的可行性判据基本取决于单井出水量是否满足要求，以及能否实现良好的人工回灌。然而在进行该类工程井群部分的可行性分析和设计中，还需要考虑以下几方面的问题：
（1）当地含水层中的能量蓄存、转移过程。
应用深井回灌方式，需要在设计阶段知道当地含水层的能量提供能力有多大，也就是系统可负担的建筑容积率极限是多
少。当建筑物全年冷热负荷不均匀时，系统对于含水层温度的常年影响效果如何，是否会造成含水层背景温度逐年降低或升高，从而导致系统运行失败，相关的应对策略如何制定？
（2）热贯通影响的避免
由于回灌水与原始含水层温度存在的差异，在导热和对流等作用下，回灌井水温度锋面会导致近抽水井
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